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高効率ガリウムヒ素太陽電池を低コストで製造産業技術総合研究所,大陽日酸(株),東京農工大学 研究グループ

 産業技術総合研究所,大陽日酸(株),東京農工大学の研究グループは,低コストでガリウムヒ素(GaAs)太陽電池を高いスループットで製造できるハイドライド気相成長(Hydride Vapor Phase Epitaxy, HVPE)装置を開発したと発表した。
 太陽電池の発電効率を高める次世代技術として,複数の種類の太陽電池を積層させた多接合太陽電池の研究開発が近年盛んに行われている。中でも,GaAs 太陽電池は,太陽電池の中でも発電効率に優れていることから,多接合太陽電池のトップセルやミドルセルとしての利用が期待されている。しかし,GaAs 太陽電池の有機金属気相成長(MOVPE)装置を用いた従来の製造方法では,高価な有機金属を用いるために製造コストが高く,製造コストを低減する技術が求められていた。
 今回,同グループは,MOVPE装置と比較して製造方法の大幅な低コスト化を実現できるHVPE法を用いた成膜技術に着目して,高速に成膜できる太陽電池製造用のHVPE装置の開発に取り組んだ。開発したHVPE装置の成膜を行う機構にはマルチチャンバー方式を採用し,さらには,製造できる太陽電池の大型化・大口径化に繋がるよう,装置の構造を水平置き縦型とした。また,GaAs太陽電池を基板全面に均一性良く製造することができるなど面内均一性にも優れ,同装置を用いて試作したGaAs太陽電池は,HVPE装置によるものとして,発電効率20.3%を実現した。今後,この成果は,太陽電池製造用HVPE装置の製品化の後押しとなることが期待される。

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