July 25, 2017

「高密度実装モジュール」で成長する米ソラリア社の戦略 米国で太陽電池メーカーは生き残れるのか

Published at Nikkei Technology Online ---  米国を代表する太陽光パネルメーカーとしては、高変換効率の結晶系太陽電池で世界をリードしてきたサンパワー (SunPower) と、テルル化カドミウム (CdTe)を使った化合物型太陽光パネルのトップメーカーであるファーストソーラー(First Solar)の2社が挙げられる。この2社に続いて、独自技術を武器に存在感を示し始めたベンチャー企業が登場した。

「短冊」を瓦のように重ねる

 はんだ付けでなくセル(発電素子)を直接、接続するタイプの「高密度実装モジュール」を開発・販売しているソラリア(Solaria)である。同社は、カリフォルニア州フレモントに拠点と、セルの生産工場を構えている。ちなみにテスラ社の電気自動車(EV)工場は、ここから10分ほどの距離にある。

 同社は当初、集光型太陽光発電(CPV)に特化したスタートアップ企業として2000年に設立された。その過程で100件以上の 基板材料、工程、応用、製品、製造機械、自動化などの特許を取得した。 
 そうした技術蓄積をベースに、高密度実装モジュール「PowerXT」を開発した。PowerXTは、単結晶PERC(Passivated Emitter and Rear Cell:裏面不動態型セル)を用いた住宅用太陽光パネル(320~330W/枚)で、変換効率は19%以上である(330W/枚タイプの変換効率は19.3%)。通常の ウエハーを短冊形にカットしたもの(ストリップと呼ばれる)を17枚、瓦のように重ね直接接続して1枚の「PowerXTセル」を製造する(図1)。
図1●ソラリア社の高密度実装モジュール「PowerXT」
Credit: Solaria


リボンとはんだ付けが不要に

 ソラリア社の最高経営責任者 (CEO) であるスビ・シャルマ氏によると、「PowerXT」は、バスバーとストリングリボンの接続がなく、20枚のセルから構成されている。

 同社が独自に開発した工程で17枚のストリップを直接接続する。1枚のウエハー(幅156mm)からは5枚のストリップが取れる。つまり、ストリングリボンとバスバー不要のセル間直接接続プロセスで、セル間のスペースを削減し、パネル(モジュール)の受光面積と美観を改善させたのである。高度なセル相互接続、およびパネル製造プロセスは同社独自の技術と製造機械を使用しているという。

 さらに同氏は、「PowerXT」は従来の太陽光パネルと比べ、20%発電量が多いという。1枚のパネルの発電量が多いことから、使用するパネルの数を減らせ、トータルコストを下げられるとしている。

 また、ストリングを並列に接続しているため、影による出力低下の影響が下がり、「ストリングリボン不要」「はんだ付け不要」という特徴によりシステムの耐久性と信頼性が高まるという...。Read More Here
図2●効率性や耐久性、信頼性の点で利点が多いというCredit: Solaria