太陽光パネルはA4用紙よりも薄い。

中国の科学者たちは、厚さわずか50マイクロメートルでありながら、優れたエネルギー変換効率を実現するシリコン系太陽電池を開発した。

フレキシブル太陽電池のシミュレーション。写真：laremenko/iStock — フレキシブル太陽電池のシミュレーション。写真： *laremenko/iStock*

江蘇科技大学（JUST）の専門家が率いる研究チームが、A4用紙よりも薄いシリコンベースの太陽電池を開発したと、 Interesting Engineeringが2月13日に報じた。オーストラリアのカーティン大学と中国のLONGi Green Energy Technology社の研究者も、この新たな研究に貢献した。

シリコン系太陽電池はますます普及しつつある。しかし、この技術は通常、地上設置型の平らで硬いパネルを用いた太陽光発電所など、限られた用途でのみ使用されている。宇宙空間など、曲面が必要となる場所では、より高価な代替技術が求められる。

結晶シリコン製の太陽電池は「サンドイッチ」構造をしており、半導体ディスクまたは中間層がパネルの厚さの大部分を占めている。今回の研究では、研究チームは厚さわずか50マイクロメートル、A4用紙よりも薄いシリコンパネルを開発した。紙のように折り畳むことはできないものの、シリコンパネルは丸めることができるため、人工衛星への搭載やその他の宇宙用途に非常に有用である。

シリコン電池を薄くすることには、もう一つ利点がある。それは、使用する材料が少なくて済むため、重量と導入コストを削減できるということだ。

しかし、薄膜太陽電池には、電力変換効率（PCE）が低いという欠点もある。これが、薄膜シリコン太陽電池がまだ広く普及していない主な理由でもある。これまでの研究では、厚さ150マイクロメートル未満のフレキシブルシリコン太陽電池が開発され、最大PCEは24.7%に達している。

薄型太陽電池パネルが効率的に動作するためには、その光電変換効率（PCE）をこのレベル付近に維持する必要がある。今回の研究では、研究チームは厚さ50～130マイクロメートルのすべてのパネルにおいて、PCEを26%以上に引き上げることに成功した。

シリコン太陽電池は自由に曲げられるため、研究チームはドローン、気球、さらにはウェアラブルスマートデバイスなど、さまざまな機器への応用が期待できると考えている。現在、彼らはフィルムのように巻き上げられる、柔軟で持ち運びやすい太陽電池パネルの開発に注力している。