薄膜太陽電池の開発の見通しは？

太陽電池に関しては、現在、精製されたシリコンから作られたシリコン結晶が業界を支配しています。このモジュールは、50年以上にわたって太陽エネルギーの基礎技術として使用されてきました。最初のシリコン太陽電池が1954年に発明されて以来、その数は急速に増加しており、現在、電気エネルギーに変換される太陽放射の12％から18％がそれによって達成されています。

結晶シリコン材料は依然としてソーラーフォトセル材料を支配していますが、近年、薄膜フォトセル技術にも多くのブレークスルーがあります。 2005年には、結晶シリコンが太陽光発電市場の95％以上を占めました。しかしそれ以来、薄膜フォトセル材料の市場シェアは長年にわたって着実に増加し、現在では25％に達しています。薄膜フォトセル技術に従事する何百もの企業が、研究開発と生産の新しい段階に入っています。

大型の層状薄膜フォトセル製品は1990年代から商品化されており、薄膜フォトセル製品のエネルギー変換効率は6％から11％に達しています。エネルギー変換の効率が高いほど、一定量の電気やその他の補助装置を生成するために必要な面積は小さくなります。これは非常に費用対効果の高いものです。現在、薄膜太陽電池の変換効率は結晶シリコンのそれとは程遠いですが、薄膜太陽電池は結晶シリコンと比較して他の点で大きな利点があります。最も重要な点は、薄膜太陽電池は製造コストが低いということです。多くの薄膜ソーラーパネルはアモルファスシリコンでできており、シリコン結晶ソーラーパネルの製造には高シリコンが使用されています。さらに、薄膜太陽電池は、銅インジウムガリウムセレン（CIGS）材料やテルル化カドミウム材料などの他の半導体材料で作ることもできます。

薄膜太陽電池の開発見通しの詳細分析

太陽エネルギー技術の幅広い展望-大規模な実用的な薄膜フォトセルプロジェクト

再生可能エネルギー部門の重要な問題は、大規模な太陽光発電技術が化石燃料から得られる電気の価格と競合するか、同等になる可能性がある場合です。実際、大規模な薄膜フォトセル技術のコストはすでに原子力のコストよりも低いですが、現在、電力を得るために石炭を燃やすコストよりも高くなっています。

薄膜太陽電池の多くの生産者はコストを削減することができ、この分野のリーダーはアリゾナ州テンペで最初の太陽電池会社です。最初のソーラー会社は、2009年にテルル化カドミウム電池を通じて1ギガワットの電力を生産しました。言い換えれば、1ギガワットは25万台の大規模な家庭用薄膜太陽光電変換システムの総生産量に相当します。

最初のソーラー会社は2009年に平均10.9％のエネルギー変換効率を達成し、その製品は薄膜製品の中で最もエネルギー効率の高い製品になりました。また、有害物質であるカドミウムが廃棄物として放出されないように循環システムを設計することで、生産に使用される重金属であるカドミウムの問題を解決しました。

薄膜太陽電池の開発見通しの詳細分析

過去数年間で、最初のソーラー会社はその生産コストを大幅に削減しました。それらのコストは、現在市場に出ているシリコン結晶材料または他の薄膜ソーラー製品の半分にすぎません。生産時間を短縮し、大規模設備を設置することでコストを削減しました。業界の他の企業と比較して、First Solar Companyの大規模機器の設置コストは10％から15％削減されましたが、その出力はシリコン結晶を製造する企業（同じ設計効率）よりも約10％高くなっています。今後5年間で、同社は生産効率をさらに15％向上させ、生産コストをさらに削減することを目指しています。同社がその目標を達成できれば、化石燃料と同じくらい大規模な薄膜ソーラーデバイスから電力を得ることができるでしょう。

すべての家の屋根に光電コンバーターを設置できますか？

将来的には、より多くの薄膜ソーラーパネルを使用することが正しいステップであり、より多くの消費者がクリーンエネルギーを購入できることを意味しますが、エネルギー生産の管理は少数の大企業や自治体の手に委ねられます。さらに、太陽光の状態が良い地域（南西部など）から照明の状態が悪い地域にエネルギーを輸送するには、送電網を構築するために莫大な電話料金が必要になります。同時に、余剰電力を蓄え、放出するためのインフラも必要です。集中生産の代替手段は、エネルギーの生産をさまざまな場所に分散させることです。大きな新しいものを作るだけでなく、すべての家や駐車場にソーラーパネルを設置してみませんか？生産は少しずつ行われます。アメリカ全土の住宅や駐車場で利用できる太陽エネルギーは、私たちが必要とするすべてのエネルギーを提供すると確信しています。実際、米国のいくつかの現在の政策はすでにこのアプローチをサポートしています。

薄膜太陽電池パネルは軽量であるため、屋根作りなどの建物への統合が可能です。統合されたソーラーパネルを構築することは非常に新しいアイデアです。実際、建築家は早くも1980年代に太陽光発電材料を使用して屋根を作り始め、現在屋根を作るために使用されているガラス材料は高価であり、広く疑問視されています。ガラスは透明で寿命が長く、天候の影響を受けませんが、壊れやすく、屋根を作るのに理想的な素材ではありません。

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