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太陽電池は「効率優位」にシフト、米企業が予測：蓄電・発電機器

調査会社である米NPD Solarbuzzは、2014年10月、さまざまな太陽電池の方式がどのように移り変わっていくのか、製造品のシェアについて2018年までの予測を発表した。シリコンウエハーを使う製品のうち、高効率品でないものはほとんど市場に残らないという。

» 2014年10月16日 11時30分公開

[畑陽一郎，スマートジャパン]

　調査会社である米NPD Solarbuzzは、2014年10月、さまざまな太陽電池の方式がどのように移り変わっていくのか、製造品のシェアについて2018年までの予測を発表した。

　大きな流れはこうだ。安くそこそこの性能のものが淘汰されて、高性能品が伸びていく。同社のバイスプレジデントであるFinlay Colville氏によれば、ここ2年間は主にコスト削減に重点が置かれてきたが、今後は生産能力拡大の際に、（どのような高品位な太陽電池を製造するのか）技術ロードマップを導入する時期に来ているという。

太陽電池級が強い

　同社は大量に生産されている太陽電池を大きく3種類の方式に分けて予測した。太陽電池級シリコンウエハーを用いたもの^＊1）、太陽電池級よりも品質が高い半導体級シリコンウエハーを用いたもの、シリコンウエハーを用いず蒸着技術を使って製造する薄膜を用いたものだ。

　2014年に導入される太陽電池では、太陽電池級が89％を占めるとした。太陽電池モジュールメーカー上位20社のうち、16社が手掛けている方式だ。半導体級は3％。米SunPower（関連記事）やパナソニック（関連記事）が製造する。蒸着技術を用いたものの比率は約8％。ソーラーフロンティアのCIS（関連記事）や米First SolarのCdTe（関連記事）が主要企業だ。

＊1）シリコンウエハーを製造する際、いったんケイ素原子（シリコン）以外の不純物をなるべく取り除く。半導体としての性能を高めるためだ。電子部品を製造する際には、シリコンの純度を99.999999999％（イレブンナイン）程度に高める必要がある。しかし、太陽電池の場合は99.99999（セブンナイン）程度で機能する。これが半導体級と太陽電池級の違いだ。なお、太陽電池ではnタイプとpタイプの半導体が必要になるため、高純度のシリコンウエハーに制御された条件で再度不純物を追加する。

2つのシナリオを提示

　NPD Solarbuzzは2018年までにこれらの太陽電池の比率がどのように変わっていくのか、2つのシナリオを提示した。最も起こりそうなPV技術ロードマップシナリオと、技術開発が素早く進んだ場合の加速度的PV技術ロードマップシナリオだ。

　最も起こりそうなシナリオでは、薄膜と半導体級を合わせた太陽電池モジュールの供給量が2014年の5.3GWから、2018年には14.5GWに増える。半導体級では新規参入ということができる2社の動向を取り上げた。米国の住宅向け太陽電池市場に強みがある米SolarCityと、FirstSolarだ。いずれも他社を買収することで、半導体級に参入する。SolarCityはSilevo、FirstSolarはTetraSun（関連記事）の技術を用いる。

　加速度的なシナリオでは、半導体級の成長率が著しい。2015年以降に200％成長し、2018年には7.6GWに達するとした。

　図1は加速度的なシナリオの基で、各種の太陽電池がどのようなシェアになっていくかを示した。太陽電池市場規模はこれまで4年で2倍の規模に成長しており、今後も成長が続くため、図1中で比率が変わらない＝太陽電池市場全体の成長率と同じ、という意味になる。

図1　加速度的太陽電池技術ロードマップシナリオに従ったシェアの変化予測　出典：米NPD Solarbuzz

　図1の凡例は上から順に、薄膜（アモルファスシリコン、微結晶シリコン）、薄膜（CIGS、CIS）、薄膜（CdTe）、太陽電池級の多結晶シリコン（高効率）、太陽電池級の多結晶シリコン、半導体級の単結晶シリコン（高効率）、半導体級の単結晶シリコン、nタイプウェハーを用いたシリコンウエハー（2種類）である。パナソニックのHIT太陽電池の最新型は、この「c-Si n-type Premium」に含まれている。

　図1を見ると、藍色で示した多結晶（高効率）とオレンジ色で示した単結晶（高効率）の比率が高まっており、2018年時点ではシリコンウエハーを使う製品のうち、高効率品でないものはほとんど市場に残らないことが分かる。