薄膜型太陽電池の特性シミュレーションソフトを開発・無償公開：産業技術総合研究所/岐阜大学
(2017年9月25日発表)
（国）産業技術総合研究所と岐阜大学は9月25日、低コスト化が可能として注目されている薄膜型太陽電池の特性を設計段階で高精度に評価できるシミュレーションソフトを開発、無償公開したと発表した。これまで開発効率化の障害になっていた薄膜の材料選択や膜厚などの最適化が容易に実現できるようになるため、次世代型の太陽電池の研究が加速すると期待している。
新ソフトは、産総研 太陽光発電研究センターの柴田肇 研究チーム長らと岐阜大の藤原裕之教授の共同研究グループが開発、産総研のホームページで公開した。
薄膜型太陽電池は、現在広く使われているシリコン単結晶などを用いた太陽電池とは異なり、化合物半導体などの薄膜を何層も積み重ねて作る。製作時の省エ ネ・省資源化が可能で、太陽電池の低コスト化に向けて開発の加速が期待されている。
開発したソフトは、光子1個がどれだけ薄膜型太陽電池の発電に寄与するかを波長ごとに示す量子効率スペクトルを高精度にシミュレーションできる。さらにこのスペクトルから、太陽電池の性能評価に欠かせない短絡電流密度を薄膜半導体の厚さやバンドギャップ、光吸収層の品質などを変化させながらリアルタイムで算出できるという。
今回の公開では、ソフト本体とともに低コスト化に向けて開発されている薄膜型のCIGS太陽電池やペロブスカイト太陽電池、希少金属を利用せず資源制約の少ないCZTS太陽電池を作るのに必要な材料の光学定数も同時に提供している。そのため、これらの太陽電池の開発では、すぐにシミュレーションが可能という。
今後は結晶シリコンなどを用いた太陽電池や多接合型太陽電池などのシミュレーションもできるようにし、幅広い種類の太陽電池を精密に評価できる技術として改良を進めたいとしている。
