ブックタイトル新太陽エネルギー利用ハンドブック

概要

新太陽エネルギー利用ハンドブック

検討後にも高効率化技術開発を進めており，これまでに電極の配線構造・色素吸着法・電解液組成の更なる改善などにより，変換効率をη(ap) = 9.2％まで向上させることに成功している(図4・1・2)．??? ????????????????????????????????????????? ??? ??? ??? ??? ????????????1000?????????3?図４・１・３25 cm角モジュールでの耐湿性試験B-2における変換効率変化図４・１・２耐久性仕様5 cm角セルでの効率改善に伴うI-V曲線の変化この高い耐久性を有する5 cm角セル開発で得られた知見を活かし，DSCの大面積化開発も進めてきた．大面積モジュールの各要素技術開発用としては，25cm角の面積に2つのユニットセルを持つ25cm角モジュールを設計し，その変換効率改善および耐久性試験を実施した．この25 cm角モジュールの試作当初では，セル封止時にかかる熱などによって，5 cm角セルよりも大幅に変換効率が低くなってしまう状況も発生した．この改善としてセルへのダメージを軽減できる封止方法などの開発を行い，25 cm角モジュールにおいて変換効率7.4％の値を得る事ができた．しかし，このモジュールでのユニットセル効率は，未だVoc, FFのそれぞれが5 cm角セルと比べ1割近く低い値となっており，今後の改善点となっている．また，モジュールの耐久性検討では，それまでの5cm角サイズの印刷精度で25 cm角の印刷を行った場合，1モジュール中に数カ所の保護層欠陥部が発生してしまうことが見いだせた．この欠陥をなくすために，従来よりも印刷精度を高め，大面積にも適用可能な保護層形成技術を開発した．更に，大面積モジュールでの電解液封止方法も改善を進め，大面積でも安定的な封止を可能とする技術開発を行った．これらの改善の結果，25 cm角モジュールでも5 cm角セルと同等の耐久性を確立することに成功し，変換効率7.2％の25cm角モジュールにおいて耐湿性試験B-2 (85℃，85％RH，1000時間)での相対効率低下3％を達成した(図4・1・3)．上記の25 cm角モジュールは他のJIS C8938試験図４・１・４50 cm角DSCモジュールの外観(温度サイクル，温湿度サイクル，光照射)では，より高い性能保持率を示し，その相対効率低下は1％以内であった．この様に，NEDOプロジェクト「太陽光発電システム次世代高性能技術の開発」におけるDSCモジュールの中間目標である7％以上の効率かつJISC 8938試験での相対効率低下10％以内を，フジクラでは平成24年度前期までに達成できた．更なる大面積化の技術開発としては，50 cm角の基板を用い，その中に25 cm角モジュールのユニットセルを2行×4列の形状で配した50 cm角モジュールの開発も進めている．この50 cm角DSCモジュールの外観を図4・1・4に示す．こちらも試作当初ではユニットセル間の性能のばらつきが大きく，モジュールとしての性能を均一化することなどに課題があったが，25 cm角モジュールで開発した電極作製・封止プロセス改善技術を適用することで，50 cm角モジュールの8つのユニットセルの効率をほぼ均一化する事に成功し，50 cm角モジュールでの変換効率6.7％を達成した．実際の屋外動作試験として，本モジュールを用いた試験も実施しており，これまでのところ屋外での1ヶ月以上の安定動作は確認できている．これらのDSCモジュール開発技術を基として，平? 132 ?