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効率29%でフレキシブルな陵枦澱咾櫂戰鵐船磧爾サンプル出荷、来Q量へ

プラスチック基屬忘遒辰陵枦澱咾、フレキシブルで折り曲げOy(t┓ng)なため、電柱の柱にpって設したり、O動Zの屋根やボンネットの屬棒したりすることができる。反C、光電変換効率がKく、せいぜい8%度しかuられなかったため、広いC積に渡って設しなければ使い颪砲覆蕕覆った。今v、フレキシブルながら効率28.8%という優れモノが登場した。

図1 タブレットサイズのソーラーパネルをeつAlta Devices社CEOのChris Norris

図1 タブレットサイズのソーラーパネルをeつAlta Devices社CEOのChris Norris


盜騅L岸のシリコンバレーにあるアルタデバイス(Alta Devices)社が、プラスチック屬GaAs単T晶膜を形成することで常識をえる効率を実現した。28.8%という効率は、3v機関である国立再擴Ε┘優襯ー研|所(NREL)がR定・h価した。フレキシブルな試作ソーラーパネルは、タブレットサイズのj(lu┛)きさで10Wの電を発擇垢。GaAsのソーラーセルは、セル1個当たりの発敕徹気1.1Vと高いため、Dり出せる電もj(lu┛)きい。極めて実的なパネルである。

同社はこのソーラーパネルのとして、モバイル(‘)x場を[定している。タブレットPCや飛行機、O動Z、遠隔地使などに向けたである。タブレットPCにこのソーラーパネルを使えば常に満充電で操作できるようになる。噞に飛行機の翼に張りけた無人のソーラープレーンのも狙っている。これは察飛行機や、長{(di┐o)`に渡るパイプラインや鉄O線路のチェックに使われる飛行機で、は2万機を所~しているという。現在は電池で飛行しているが50分しかeたない。しかし、来機の翼にこのパネルを張りけるだけで4時間飛行できるとしている。

O動Zの屋根に使えば、エンジンから発電する電気エネルギーを使わなくて済むため、\Jが改する。250W/m2という発電ξはこれまでとはく違うが開できる。クルマ以外のでは、電の来ないや遠隔地では言うまでもなく、電線を引けない野外でのレクリエーションなどの場Cでは、テントのCにpっていつでもどこでも設できる。


図2 陵枦澱咼札襪稜枩iから配線後まで ムラのように見えるのはプラスチックが歪んでいるからで、問はない

図2 陵枦澱咼札襪稜枩iから配線後まで ムラのように見えるのはプラスチックが歪んでいるからで、問はない


単T晶GaAsは価格が高くなることがこれまでの常識だった。この低価格化に瓦靴討癲△海譴泙任両鐚韻鯒砲GaAsT晶基を何度も再W(w┌ng)して使える(sh┫)法を開発することで実現した。Silicon-on-Insulator(SOI)\術で圧倒的にx場をリードするSOITEC社のスマートカット\術と瑤討い。今v、配線iと配線中、配線完了の3段階のサンプルをtした(図2)。

単T晶のGaAsは、次のようにして形成する。MOCVD(~機金鏖蹴愿気相成長)法を使って、GaAsT晶ウェーハ基屬貿いGaAsバッファ層、さらにAlAs層、最後にGaAsフォトダイオード(陵枦澱咫冒悗鬟┘團織シャル成長させる。この後、pn接合の陵枦澱啻悗箸覆詆CのGaAs層(厚さ1μm)をはがして、厚さ50μmのプラスチックフィルムの屬膨イける。厚さ1μmのGaAs層をはがすために2番`のAlAs層をエッチングによって除去する。要は、AlAs層を犠牲層として使っている。電極形成してGaAs表Cを透なプラスチックフィルムで包むと完成となる。基として使ったGaAsウェーハは、再W(w┌ng)できる。

GaAs陵枦澱咾慮率が高いのは、バンドギャップが高く、しかも光の吸収S長が400nm~700nmと可光をほぼカバーできるためだ。加えて、社長兼CEOのChris Norrisは、「電子-孔の再T合もW(w┌ng)するからだ」という。陵杆がpn接合のGaAs層に当たると、電子と孔が発擇、それぞれを分`して外陲愼Dり出す。しかし、ての電子と孔をDり出せるわけではない。GaAs半導T晶内陲忙弔辰薪纏劼蕃孔は再び再T合すると、発光してフォトンを出す。このフォトンによって別の電子-孔が発擇垢襪燭瓠△修譴蕕鯤`し外陲愼Dり出す。再T合壻を経ることによって、残った電子-孔瓦魍陲愼Dり出すことができるというlだ。

同社は、シリコンバレー内のサンタクララに研|開発設△魴eち、サニーベールにパイロットラインをeつ。2013Qの2四半期までにパイロットラインをフルn働Xにeっていき、2015Qまでに攵ξを2MWに屬欧討い画だ。その後、{加の@金調達が実現できると40MWラインへと拡張していきたいとNorrisはいう。研|開発では、現在のシングル接合をダブル接合にすることで軍覦茲慮もDり込めるようにし、効率33%の試作を今Q中に達成したいという。その先にトリプル接合で37%まで効率を屬欧討いとしている。

狙うとして、は今すぐにでも使える可性が高く、O動Zは3〜5Q後になる、とNorrisは見る。電線がないような砂漠やへき地にキャンプを設ける、というに来の陵枦澱咾H数使われているため、は実化が最も早いといえそうだ。

(2012/10/18)
ごT見・ご感[
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