19 24 31 43 60 91 133 205 318
452
0 200 400 600 800 1000
1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001
累積導入量 [MW]
その他 欧州 米国 日本
60 69 78 89
126 155
201 288
391 560
17 17 16 21 35 49
80 129
171 251
0 100 200 300 400 500 600
93 94 95 96 97 98 99 00 01 02
年
生産量 (MW)
全世界 日本 欧州 米国 そ の他
IEA-PVPS（国際エネルギー機関・太陽光発電プログラム）報告 T1-08:2000より
PV News Vol22 No3 March 2003, May 2003
産業・事務用 8.8%
公的施設用 2.8%
自家用／その他 0.1%
電力応用商品 2.9%
民生用 1.2%
住宅用 84.3%
太陽光発電低価格化の推移
（
PVTEC
資料）モジュール
システム
56% 66%
住宅用３ｋ
W
システム （結晶シリコン）新技術の必要性
0 100 200 300 400 500
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Module Inverter Others Construction
Co st (x 10 0 0 0 J P Y)
year
大幅なコストダウン
[参考：太陽光発電の展開イメージ ]
従来型系統連系システム
産業用 住宅用
場内高電圧連系自家消費システム
7
円/kWh
〜
50
円/kWh
30
円/kWh
23
円/kWh
14
円/kWh
発電コスト
蓄電池付システム
バルク結晶シリコン に加え薄膜(シリコ ン、化合物)太陽電
池も登場へ シリコンでも化合物で
もない新材料も 登場 自律度向上型シ
ステム展開
アクティブ ネットワーク制御
海 外
地域コミュニティPVシステム
広域連系PVシステム
新エネルギネットワーク
SHS(ソーラーホームシステム)
VLSPV
2002 2007 2010 2020 2030
水素製造
<<システム技術 >>
系統に負担をかけないシステム 単独型から統合型システム
システム大型化 BOS長寿命化
超薄型／多接合化 による高性能化
<<電池技術 >>
技術の世代交代による
低コスト化の実現 新材料(色素等)・新構造太陽電池
[参考：太陽光発電の展開イメージ ]
従来型系統連系システム
産業用 住宅用
場内高電圧連系自家消費システム
7
円/kWh
〜
50
円/kWh
30
円/kWh
23
円/kWh
14
円/kWh
発電コスト
蓄電池付システム
バルク結晶シリコン に加え薄膜(シリコ ン、化合物)太陽電
池も登場へ シリコンでも化合物で
もない新材料も 登場 自律度向上型シ
ステム展開
アクティブ ネットワーク制御
海 外
地域コミュニティPVシステム
広域連系PVシステム
新エネルギネットワーク
SHS(ソーラーホームシステム)
VLSPV
2002 2007 2010 2020 2030 2002 2007 2010 2020 2030
水素製造
<<システム技術 >>
系統に負担をかけないシステム 単独型から統合型システム
システム大型化 BOS長寿命化
超薄型／多接合化 による高性能化
<<電池技術 >>
技術の世代交代による
低コスト化の実現 新材料(色素等)・新構造太陽電池
NEDO 2030ロードマップ
太陽光発電技術開発ロードマップ
ミッション ： 太陽光発電の産業化と普及を加速する研究開発。
太陽電池の超低コスト化を可能にする技術
（高効率化、高スループット、低温化など）
中立的立場での標準化、評価
システム評価、運用技術 〔発電量予測〕
国際協力 （先進国、途上国）
2010
年政府導入目標482
万kW (
発電量~
0.5 %)
← 現状64
万ｋW
メガソーラー1000
kW (
発電量0.8
％） 実証研究太陽光発電研究センター
多結晶シリコン製造工程
スライスロス、時間 → １
/
２ 以下 材料のグレード（NEDO HP）
Device processing
Passivation, Electrode Printing 現状 １９％ （小面積）
１２〜１３％ （モジュールレベル）
薄膜シリコン製造工程
p-層 i-層 n-層
1 m
p-層 i-層 n-層
電極 レーザパターニング
効率 （多結晶 〜 12 ％）
a-Si:H 7~ 8 %
a-Si:H/µc-Si:H ~10% → 12%
量産性 → 低コスト化
Voltage (V)
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 Current density (mA/cm2 )
0 2 4 6 8 10 12 14
Jsc : 12.5 mA/cm2 Voc : 1.35 V FF η : 0.74
: 12.4%
glass/ type-U/ a-Si p-i-n (0.35 µm )/ µc-Si p-i-n (4 µm )/ ZnO/ Ag
Area: 1 cm2 p層
界面バッファ層
i層 n層
p層
i層(µc-Si) n層
金属電極 封止材 透明導電層 基板+透明導電膜ム
ボトムセル
（微結晶シリコン
）
トップセル
(
アモルファスシリコン) ZnO中間層V
V
光劣化 （ typ. 15%)
0.3 µm
~ 2 µm
製膜速度 (typ. 0.1nm/s)
薄膜シリコンタンデム太陽電池
劣化後変換効率 10 ％
製膜速度 2.5nm/s において 9.5 ％以上
量産可能プロセスで効率 13 ％以上
課題と目標
【研究内容】
トライオード法およびナノ結晶埋め込みアモルファ スシリコンを太陽電池に適用し、高光安定アモル ファスシリコンを開発した。
光劣化率を従来の1/4の5%以下にまで低減した。
またp/Iバッファ層の最適化により初期効率を高め 劣化後変換効率として世界最高レベルの9.24%を 得た。
【概要】
高光安定アモルファスシリコンを開発し光劣化率を従 来の1/4の5%以下にまで低減した。劣化後変換効率と して世界最高レベルの9.24%を得た。
【開発技術はどう使われるか】
・ 薄膜シリコンタンデム太陽電池
・ 高安定薄膜トランジスタ（液晶パネルディスプレイ)
高光安定アモルファスシリコン太陽電池開発
(
電圧V)
電流密度
mA/cm2
低劣化アモルファスシリコン太陽電池の特性
0 2 4 6 8 10 12 14 16
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
J[mA/ c m2]
V[V]
Initial Stabilized
劣化後
9.24
%
高性能アモルファスシリコンの高光安定 化を図り、この膜を活性層に用いたアモ ルファスシリコン太陽電池において安定 化後変換効率10%以上を実現する
p/Iバッファ層の最適化により初
期効率を高め安定化後変換効 率として従来の8.5%から世界最 高レベルの9.2４%を得た【
15
年度計画】 【15
年度実績】p層 界面バッファ層
i層 n層
基板+透明導電膜ム
p層 界面バッファ層
i層 n層
基板+透明導電膜ム
高光安定アモルファスシリコン太陽電池開発
太陽光
反射ロス
新規界面バッファ開発 → 反射ロス低減 （特許申請済み）
光劣化 欠陥生成
p/i
バッファ層 適正化 → 劣化率低減低