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CdTe太陽電池

CdTe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。

CdTe太陽電池とは

CdTe太陽電池とは、カドミウム(Cd)とテルル(Te)の2種類の元素から成る薄膜の化合物半導体によって発電される太陽電池の1つです。元素の名前を合わせて「カドテル」とも呼ばれます。

CdTe太陽電池の構造はガラス板の下に透明導電膜を設置し、マイナスの電極として電子を受け取るn型半導体としてのCds、プラスの電極側になるCdTeのp型化合物半導体を対極に持ってきて電流を発生させます。

CdTe太陽電池

CdTe太陽電池は、CIS太陽電池CIGS太陽電池と同様にごく薄い膜状の構造にできる特徴があります。

参考リンク
・Wikipedia:テルル化カドミウム

CdTe太陽電池のメリット

CdTe太陽電池のメリットは光を吸収する力が大きいため薄膜の構造にすることができ、そのため原料を少量化し短時間で製造できるという点です。そのため製造コストが安く安価で市場に供給されています。

また熱にも強いという特徴を持っているので、暑い夏の炎天下でも発電量が低下しにくいというメリットがあります。日射量は多いが高熱による発電量低下のデメリットがある地域に適した太陽電池モジュールです。

太陽光発電に理想的なバンドキャップである1.4eVに近いところもメリットです。CdTS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)は1.5eVなので、CIS太陽電池やCIGS太陽電池よりも理想値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
CdTS太陽電池 1.5eV

CdTe太陽電池のデメリット

CdTe太陽電池のデメリットはまだまだ変換効率が高くない点です。多結晶シリコン型の変換効率が高いもので16%あるのに対し、CdTe太陽電池の変換効率はモジュールベースで14%程度です。

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%
CdTe太陽電池 14%程度

2つ目のデメリットは原料に対する懸念です。カドミウム(Cd)は日本では富山県神通川流域で発生したイタイイタイ病の原因とされる物質で、環境への悪影響が懸念されています。

またもう1つの原料であるテルル(Te)はレアメタルの一種であり、原料費高騰による製造コストがアップする懸念があります。

参考リンク
・ファーストソーラー:CdTe太陽電池

CdTe太陽電池のまとめ

  • カドミウム(Cd)とテルル(Te)の2種類の元素で構成する化合物半導体によって発電する太陽電池
  • 光を吸収しやすく薄膜にできることから製造コストが安いというメリットがある
  • エネルギー変換効率がまだあまり高くなく、環境への悪影響が懸念されるデメリットがある

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