다결정 실리콘 태양전지 셀로 세계 최고 효율 갱신

다결정 실리콘 태양전지 셀로 세계 최고 효율 갱신

KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2009-02-18

미츠비시 전기 주식회사는 실용적인 150mm2 사이즈의 다결정 실리콘 태양전지 셀에 대하여, 동사가 작년에 달성한 세계 최고의 광전 변환 효율 18.6%를 0.3포인트 상회하는 18.9%를 달성해 세계 최고 효율을 2년 연속으로 갱신했다. 환경 의식의 고양에 의해 이산화탄소(CO2)를 배출하지 않는 태양광 발전 시스템이 주목받게 됨에 따라 태양전지의 수요가 세계적으로 확대되고 있다. 한편, 태양전지의 원료가 되는 실리콘의 수요가 높아지고 있어서 태양전지를 구성하는 태양전지 셀에는 보다 소량의 실리콘으로 보다 많이 발전하는 것이 요구되고 있기 때문에 실리콘 웨이퍼의 박형화나 광전 변환 효율 향상을 위한 연구 개발이 계속되고 있다. 미츠비시 전기는 이번에 지금까지 개발한 고효율 다결정 실리콘 태양전지 셀의 광전 변환 효율 향상 기술에 추가적으로 개발한 적외선의 유효 이용 기술을 조합함으로써 동사가 작년에 달성한 세계 최고 효율을 갱신했다. 태양전지의 고효율화에는 태양광이 가지는 폭넓은 파장 대역의 빛으로부터 효율적으로 발전하는 것이 중요하다. 그러나, 태양광의 파장 대역 중 적외선은 결정 실리콘에 흡수되기 어려운 성질이 있기 때문에 약 절반만 발전에 기여하고, 이면 전극에 도달한 시점에서 열에너지로서 손실되어 버린다. 특히 실리콘 기판의 두께가 얇아지면 적외선의 흡수량은 더 감소한다. 미츠비시 전기는 태양전지의 이면을 광반사 구조로 해 이면에 도달한 적외선을 반사해 태양전지 내부로 되돌리는 것으로 적외선의 이용 효율을 기존 대비 26% 향상시켰다. 태양전지의 고효율화를 위해서는 셀 표면의 광반사율을 줄여 수광량을 늘리는 것도 중요하다. 미츠비시 전기는 초저반사 표면 구조로서 하니컴 재질을 개발해 이번 셀에도 적용했다. 광전 변환 효율 18.9%의 태양전지 셀 제조 기술의 양산 기술을 확립해 2010년도 이후의 태양전지 모듈 셀에 점차 도입해 나갈 예정이다. 또한, 높은 전력 변환 효율을 자랑하는 파워 컨디셔너와 조합해 태양광 발전 시스템의 고출력화를 도모한다. 미츠비시 전기는 앞으로도 태양광 발전 시스템의 효율 향상에 노력해 지구 환경 보전과 지속 가능형 사회의 실현에 공헌해 나갈 것이다.