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CIGS太陽電池

CIGS太陽電池とはどのような特徴を持っているのでしょうか?メリット・デメリットも解説しています。

CIGS太陽電池とは

CIGS太陽電池とは、銅(Cu)、インジウム(I)、ガリウム(G)、セレン(Se)の4種類の元素を原料として生成された化合物半導体によって発電する太陽電池です。

同じ系列としてCIS太陽電池がありますが、インジウムの一部をガリウム元素によって構成することにより、よりたくさんの光エネルギーを変換できるように工夫されている点がCIGS太陽電池の特徴です。

CIGS太陽電池

CIGS太陽電池のメリット

CIGS太陽電池の基本的な特徴はCISとほぼ同じとなっており、熱や影に強く製造コストが安いというメリットを持っています。ヨーロッパでは量産体制も整えられており、普及も進んでいます。

CIGS太陽電池の最大のメリットは、CIS太陽電池よりもエネルギー変換効率が高い点です。上述した通りにガリウム元素を加えたことにより、発電量に関係する電子の動きを効率化します。

CIS太陽電池の化合物半導体のバンドキャップ(電子の動きを制御する禁止帯)が1.04eVに対して、CIGS太陽電池の化合物半導体のバンドキャップは1.25eVであり、太陽光発電に理想的な1.4eVに近くなっています。

太陽電池モジュールの種類 バンドキャップ
CIG太陽電池 1.04eV
CIGS太陽電池 1.25eV

参考リンク
・Wikipedia:バンドキャップ

CIGS太陽電池のデメリット

CIGS太陽電池のデメリットは、結晶シリコン型の太陽電池モジュールに比べるとまだ変換効率が低い点です。日本の住宅用太陽光発電システムに広く普及している多結晶シリコン型に比べると数パーセントの差があります。

ただ実験段階では18.3%という高い変換効率も達成しており、製造コストの安さや熱や影に強いというメリットもあることから今後の研究開発が期待されています。

太陽電池モジュールの種類 変換効率
多結晶シリコン型 12 ~ 16%
CIGS太陽電池 9 ~ 14%

参考リンク
・ホンダソルテック:CIGS太陽電池

またCIGS太陽電池の中には原料に有害物質の1つであるカドミウムを使っているものもあり、廃棄の際に環境への悪影響が懸念されるというデメリットもあります。

CIGS太陽電池のまとめ

  • 銅(Cu)、インジウム(I)、ガリウム(G)、セレン(Se)の原料からできた化合物半導体によって発電される太陽電池
  • 製造コストが安く、熱や影にも強いというメリットを持っている
  • エネルギー変換効率の悪さと一部カドミウムを使用した製品による環境への悪影響があるというデメリット

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