PVが牽引するクールアース
PVとはPhotovoltaicsの省S形であって陵枦澱咾鯀T味する。この\術も基盤はわれらの愛する半導である。PVがj(lu┛)きなブームになって来た。
PVのブームはグリッドパリティの実現に依っている(http://www.589173.com/archive/blog/insiders/oowada/post-100.html)。tち、PVを家庭に導入したオーナーは経済的にW(w┌ng)益がuられるという欧櫃納存修靴討た情のおかげである。
さて、今vはPVの動作原理のレビューから始めて見たい。代表的なPV素子はシリコンPN接合である。PN接合に陵杆が入o(j━)して光電効果をこさせる。アインシュタインが1907Qに発表したしく美しくわかりやすい原理に依っている。子である光エネルギーがシリコンのバンド幅1.1eVよりj(lu┛)きければ光はシリコンに作し光電効果がこり、電子・ホールの瓦鮑遒襪海箸できる。元々、シリコンのバンド幅が1.1eVであるのはIだが、これが陵杆のエネルギー帯とちょうどk致している。集積v路の主材料として発tしj(lu┛)量攵されているW価な半導材料のシリコンが、陵枦澱咾箸靴道箸┐襪箸蓮人類はHいにm運、ラッキーと言わなくてはならない。
光子の入o(j━)によってOy(t┓ng)電子は伝導帯に、Oy(t┓ng)ホールは価電子帯に発擇垢襦Oy(t┓ng)電子とホールの源泉は価電子帯を形成しいている価電子のLだ。PN接合には覦茲あって、そこにおける電cでC引されOy(t┓ng)電子とOy(t┓ng)ホール瓦亙`される。ホールはP型に電子はN型覦茲砲修譴召貊犬泙襦
例えば外v路に電球をつなぎ、そのPN接合とT線すると、Oy(t┓ng)電子は電流になり流れて電球を通圓P型に到達する。この電子はP型の中では少数キャリヤであってH数キャリヤのホールと再T合する。電子は電球を通圓靴童を発擇垢襦∈tち電池が仕をしてくれたことになる。
この場合、電子流の向きはP型−電球−N型であってPNダイオードにはあたかも逆バイアスが印加されたように働く。実際、陵杆は電圧が印加されたのと同じ効果を作り出す。陵曚呂海虜鄰で逆電流を相当に\やしその逆電流は電球を光らせる。
こんな中、世cのビジネスにおける争はしさを\してきた。PV業において中国企業Suntechの攵盋が\している。f国Jusung Engineering Corp.は、最Z薄膜陵枦澱咾領名]の供給を開始したと、今Q3月に発表した。薄膜を導入してW価にかつエネルギー効率を峺させるのが狙いだ。湾のMOTECHやフイリッピンのSunPowerも攵を\やしている。これはPVのグローバル化といえよう。3月19日の菱電機のプレスリリースによると、同社は、HT晶シリコン陵枦澱咼札襪砲いて、世c最高の光電気変換効率となる18.6%(同社来比0.6ポイント向屐砲鮹成した。これにより、狭小屋根など限られた設スペースでも、よりHくの発電量を確保できるようになった。
グリッドパリティをмqするドイツのFeed in Tariffが地球a(b┳)暖化敢に~効なことはivに述べた。PVのオーナーはFeed in TariffをГ┐詼によって発電電を、驚くなかれ商電の100%から200%もかさ屬欧靴森眞佑杷笋襪海箸できる。現在、日本ではこんなU(ku┛)度も法もない。これでグリッドパリティを達成できる時期がj(lu┛)幅に早まる。
旧通愱はサンシャイン画をスタートしたが、今やJにサンセットを迎えた。次は何か?と、考えた経愱はこのままでは世cからDり残されると感じたのだろう、「革新的陵杆発電」を]ち出した。クールアースと@け2月に発表した@料で、経愱はドイツが搥導入量で日本を凌したと述べてe機感を募らせている。
現在最高で18%になったHT晶シリコン基の光電効率は、欲を言えばもちろんキリがなく、さらにその屬鯀世い燭ぁ今Q3月にh県で開されたG20(主要20カ国V^級会合)で共同議長をめた経愱はその場で「革新的」な陵杆発電の画を発表した。現在のPVをk世代とし二世代は主として薄膜素子を考え世代は量子ナノ構]に進むとしている。加えて発表したロードマップに依ると、量子ナノ構]のPV開発完了は2040Q頃だ。このタイミングでは変換効率が40%でコストが7/kWhとj(lu┛)胆な予Rをしている。
ただ、国cとしてはものBりない。仮にての画が成功裡に進んで2040Qに量子ナノ構]で発電コストが7になっても、その間30Qを越える期間の繋ぎはどうしたら良いか?やはりFeed in Tariffに匹發垢мq策が要ることは間違いない。その普及策は何か?経愱は考えているのだろうが、未だ見えて来ない。わが国はどうしてもソフトパワーに弱い向にある。