太陽光発電を支える多彩な技術・製品

人類のエネルギー問題、地球温暖化防止に大きな役割が期待される太陽光発電。
当社グループは、太陽光発電のコアとなる部分をはじめ、多彩な技術で太陽光発電を支えています。

コア技術を活かしたシリコン関連製品

太陽電池は、地球温暖化問題や原油高を背景に急激に需要が拡大しております。当社グループでは、原子力発電や地熱発電等さまざまな自然エネルギー関連技術を有していますが、中でも太陽光発電に関しては、太陽電池向け高純度多結晶シリコンの製造をはじめとして、柱状晶シリコンの開発、シリコン単結晶引上機等、社会への太陽光発電普及を支えています。

太陽光発電の仕組み

太陽電池は、光エネルギーを直接電気に変換するため、太陽光を受けている間だけ電気が発生します。代表的な結晶シリコン太陽電池の図で説明します。太陽電池は、発電のために性質の異なるp型シリコン半導体とn型シリコン半導体を重ね合わせた構造になっています。これらのシリコン半導体に太陽光が当たると、+の正孔(電子が飛び出した跡を正孔と呼び、電子の動きと反対方向に動くと考えます)と-の電子が生まれて、p型には+の正孔が集まり、n型には-の電子が集まって、両者に電位差、つまり電圧が発生します。その結果、p型とn型の表面に電極を取り付けて電球等を繋ぐと電流が流れ、電池になります。これを何枚も組み合わせることで大きな電力を生み出すことができるのです。

太陽電池に関する発電の仕組み写真

太陽光発電関連の多彩な技術・製品

当社は、シリコン系だけではなく、太陽光発電に関連したさまざまな用途に対応できる技術・製品群を有しております。太陽電池向けの電極形成用高性能銀ペーストは、銀粒子の形状制御とペースト化技術を融合し、変換効率を確保しつつ太陽電池パネルから電力を取り出す電極材料として開発しています。また、化合物を利用する薄膜系太陽電池向けに、CIGS*1系ターゲットをはじめ、光吸収層用、透明導電膜用等の各種高性能薄膜形成用材料について、基本素材の開発を進めています。更に、パワーコンディショナー*2等のサージ(異常放電)対策用のサージアブソーバや過熱検知用の温度センサも提供しています。

今後も多彩な技術と、豊富な製品の供給を通じて、太陽光発電の発展に貢献していきたいと考えています。

  • *1CIGS:Cu-In-Ga-Se系ターゲット(放電現象を利用して金属の薄膜を作成するための基本材料)
  • *2パワーコンディショナー:太陽光発電で発電して得られた電力を家庭で使えるように変換して、家庭内の電力系統に接続するための機器。

当社が取り組む太陽電池周辺部材

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  • 黒星当社で製造している素材
  • 白星当社で開発中の素材

Aセル(太陽電池の最小単位)

太陽電池の最小単位。光を物質に照射することで電力が発生する現象を利用して発電を行う。

1. シリコン基板

結晶型太陽電池セルの主素材。高い変換効率が優位。単結晶型と多結晶型に大別される。

  • 黒星多結晶シリコン原料
  • 黒星柱状晶シリコンインゴット

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2. 光吸収層

Si結晶系に次ぐ高い変換効率が特長のCIGS系薄膜太陽電池セルを形成する主素材。光吸収率が高く、薄膜化が可能。

  • 黒星CIGS系ターゲット

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3. Ag表面電極

発生する電力を取り出すための電極。太陽光受光面に配置する場合には、受光面をできる限り有効に使うため細線化が重要。低抵抗で長期信頼性、耐候性に優れた素材が求められる。

  • 黒星Ag地金
  • 黒星透明導電膜用ARインク

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4. 透明導電膜

太陽電池セルの光入射側表面に設けられ、導電率が高く、かつ光透過率の大きい性質を持つ膜。この膜を通して、表面電極へ電力を取り出す。

  • 黒星ZnO系ターゲット

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Bモジュール(パネル)

セルを接続して樹脂や強化ガラス、金属枠で保護したものをモジュール(またはパネル)と呼ぶ。モジュール化により取り扱いや設置を容易にするほか、湿気や汚れ、紫外線等からセルを保護する。

  • 黒星バックシート

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Cパワーコンディショナー

太陽光発電で発電して得られた電力を家庭で使えるように変換して、家庭内の電力系統に接続するための機器。

  • 黒星サージアブソーバ
  • 黒星サージアブソーバ複合部品
  • 黒星温度検知用センサ

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