汎用原料を用いた新型薄膜太陽電池：「Next次世代」を見据えたレアメタルフリー薄膜太陽電池

摘要

近未来に迫ったCIS系太陽電池の大量生産段階において、希少元素インジウムの供給に問題は生じないのであろうか？ W. Thummらによると、CIS 薄膜太陽電池を1GW生産する際、インジウムは30トン程度必要になるとの試算がなされている。 これは、我が国のインジウムの総需要の10％程度にすぎない量であり、リサイクル技術が確立すれば全く問題のない数量であると考えられている。 しかし、今後の液晶事業拡大によるITO透明導電基板の需要増大や、それに伴うインジウム価格の高騰などの不安定要因が存在する事も事実である。 さらに、リサイクル製品中における微量の不純物の影響や、これらを取り除くためのエネルギーコストを十分に検討する必要がある。 21世紀を生きる人類は、化石エネルギーに対する極端な依存から脱却し、再生可能エネルギーの積極的な利用を模索しなければならない。 太陽電池材料に関しても、多くの選択肢を有する事が必要となっている。 特にエネルギー消費大国·資源小国である我が国においては、資源安全保障上の観点から、レアメタルを使わない汎用原料だけで構成する太陽電池の研究開発は極めて重要な意義がある。 本稿では、「Next次世代」を見据えたレアメタルフリー材料として、Cu{sub}2ZnSnS{sub}4（以下CZTS）を光吸収層とした新型の薄膜太陽電池について解説する。