シャープは、化合物3接合型太陽電池で、太陽電池セルの世界最高変換効率※135.8％※2を達成しました。

化合物太陽電池とは、現在の主流であるシリコンを材料として用いた太陽電池と異なり、インジウムやガリウムなど、2種類以上の元素からなる化合物を材料とした光吸収層を持つ変換効率の高い太陽電池で、主に人工衛星に使用されています。当社は2000年から、光吸収層を3層に積み重ねて高効率化を実現する「化合物3接合型太陽電池」の研究開発を進めてまいりました。

化合物3接合型太陽電池の高効率化には、各光吸収層(トップ層・ミドル層・ボトム層)の結晶性(原子の規則正しい配列性)の向上と太陽光エネルギーを最大限利用できる材料構成が重要です。

従来、ボトム層には、製法の容易さからGe(ゲルマニウム)を用いていましたが、その性質上、発生する電流量は多いものの、電流の大半が電気エネルギーとして利用できず無駄になっていました。これを解決するには、利用効率の高い材料であるInGaAs(インジウムガリウムヒ素)をボトム層として形成することが鍵でしたが、結晶性の高い高品質のInGaAsを作る工程に課題がありました。