从电池的光电转换效率来看，现在主流的结晶硅型太阳能电池“已经逼近了理论极限”（三洋电机研究开发本部先进能源研究所太阳能研究部部长丸山英治）。结晶硅型太阳能电池的理论转换效率约为29％。其{zd0}决定因素是结晶硅的固有带隙。因为用于发电的光线波长有限，所以效率会受到遏制。要想进一步提高效率，就需要采用替代结晶硅的新材料或量子效应等新技术扩大吸收范围，突破“Si的理论极限”。其目标是超越40％。面向新的目标，太阳能电池的开发即将迈入新纪元（图1）。



2015年左右使效率达到25～26％

　　结晶硅型太阳能转换效率提升的极限最快会在2015年左右到来。作为在结晶硅型太阳能电池表里形成有非晶硅层的“HIT（Heterojunction with Intrinsic Thin layer）太阳能电池”的{dj2}生产商，三洋电机于2009年5月在研究中实现了23％的单元转换效率。该公司表示，这是10cm见方实用尺寸太阳能电池的世界{zg}纪录。按照普遍看法，结晶硅型太阳能电池的理论转换效率约为29％，而实用的{zg}值为25～26％，由此可见，与{zg}值的距离只剩下了小小几个百分点。

　　三洋电机丸山表示：“剩余几个百分点的转换效率提升所面临的课题已经明确，只要花时间拓展现有技术就能稳步实现。”具体的提升幅度如下：减少电极阴影的影响为5％左右，抑制透明导电膜和非晶硅层的光线吸收为5％左右，抑制非晶硅和结晶硅界面缺陷诱发的载流子复合为数％。实用的{zg}值仅凭这些方法就能够实现。在此之前，提高转换效率也一直使用这些方法。如果按照现在的速度提升，那么到2015年左右，实验室的转换效率将达到25～26％（图2）。



开发革命性太阳能电池

　　{zj2}太阳能电池是什么样子的？在NEDO的“革新性太阳能发电技术研究开发”计划中，三个研究小组争相拿出了对于转换效率超过40％的太阳能电池形态的研究成果（图3）。三者分别希望借助量子效应的使用、多结化和聚光装置的并用、新材料的采用和光线管理等技术，自主开发高效太阳能电池。其共同点在于充分利用了此前无法使用的大范围波长的光线。（记者：河合 基伸）