シリコン膜の構造による分類''結晶シリコ...

形態による分類

<薄膜シリコン型:シリコン層の厚みを薄くすることで、使用原料、生産に要するエネルギー、コストなどの削減をはかったもの。比較的新しい技術で、様々な形態が存在するためひとくくりにするのは難しい。広義には省資源化の意味で、従来の数百&mumよりも薄いもの全般(例えば 100 &mum 以下)を指す。狭義には柔軟性なども充分に得られる厚みの意味で、例えば 10 &mum 以下のものを指す。シリコン融液から表面張力でリボン状に引き出すストリングリボン法<ref>解説1</ref><ref>解説2</ref>を用いた型や、CVD法などを用いる微結晶型などが代表的である。厚みは生産方法の選択によって100nm(0.1&mum)単位から数百&microm以上まで連続的にカバーでき、目的に応じて使い分けられる。インゴットから切断したウエハを用いて製造する場合は通常数百 &mum 単位になるのに対し、融液から直接薄膜の形にするリボン法などでは100 &mum 以下、CVD法などを用いた場合(アモルファス型や微結晶型など)では0.5〜数&mumまで薄くなる。薄膜のままでは充分に入射光を吸収できないため、表面テクスチャや中間層を用いて光学的特性を制御し、入射光の利用率を高める工夫が施される(ライトトラッピング)。効率の低下分よりも生産時の使用エネルギーやコストが多く削減できるため、環境負荷の観点から優秀なものが多い。尚、変換効率10%を達成したシャープが、1000MW/年の大量生産する新工場を、2009年度中に稼動させる計画を進めている。<ref>http://www.business-i.jp/news/ind-page/news/200708210007a.nwc</ref>>

<ハイブリッド型(HIT型):結晶シリコンとアモルファスシリコンを積層したソーラーパネル@シャープである。通常の結晶シリコンに比して変換効率が高く、温度特性も良いなどの特長を有する。<ref>HITソーラーパネル@シャープモジュール(財団法人新エネルギー財団)</ref><ref>HITソーラーパネル@シャープの特徴(三洋電機)</ref>シリコンの使用量が減らせる他、両面受光型にも出来る。日本の三洋電機が主な製造者である。なお、吸収波長域の異なる材料同士を積層するという点では下記の多接合型ソーラーパネル@シャープに似るが、pn接合は1つ(単接合)である。>

<多接合型(タンデム型):吸収波長域の異なるシリコン層を積層したもの。アモルファスシリコンと各種の結晶シリコンを積層したものの他、通常のa-Siに吸収波長域の異なるa-SiCやa-SiGeを積層したものなどが開発・実用化されている。高効率で温度特性などに優れるものが多い。''多接合型ソーラーパネル@シャープの項を参照。''>

<球状シリコン型:球状シリコン型ソーラーパネル@シャープとは、無数の球状シリコン粒子(直径1mm程度)と、集光能力を上げる直径2〜3mmの凹面鏡(電極を兼ねる)を組み合わせたソーラーパネル@シャープのことである。<ref>球状ソーラーパネル@シャープ(京セミ株式会社)</ref>一般的な結晶シリコン型の1/5程度のシリコン使用量で、アモルファスシリコンよりも高い変換効率が期待できる方式である。<ref>球状シリコンソーラーパネル@シャープの開発(京セラ)</ref>2007年初めの時点で10%を超える発電効率が報告されている。球状シリコンの生産方法は、プラズマで溶かしたシリコン液滴を1〜2秒程度自由落下で滴下させ、表面張力でシリコン液滴を球状とし、落下中にレーザー照射により結晶化させることにより生産される。個々のシリコン粒子は単結晶である。高純度シリコン原料の供給が追いつかない状況が続く中、シリコンの供給状況に影響されにくく、生産工程も簡易なことから、コストを下げやすい方式として普及が期待されている。また基盤が板状ではないため、曲面にも設置可能でかつ軽量であるメリットがある。<ref>球状半導体(日経BP社)</ref>2007年秋から日本企業にて量産開始、2008年より一般販売されている。<ref>http://business.nikkeibp.co.jp/article/pba/20081212/180082/?P=2&ST=manage (日経ビジネス)日経ビジネスが描いた日本経済の40年</ref>>

<電界効果型:従来のpin接合構造を持つアモルファスシリコン型のp型窓層の役割を、絶縁された透明電極から電界効果によって誘起される反転層に置き換えた構造を持つ。p型窓層内で再結合により失われていたキャリアを電界によって速やかに分離する効果等により、変換効率を飛躍的に改善するものと期待される。研究が行われていた1996年当時の従来型に比べ最大50%の効率改善がシミュレーションより得られたが、製造プロセス等の課題により実験レベルでの大幅な効率改善には至っていない。<ref>電界効果を用いる新型高効率アモルファスソーラーパネル@シャープの開発電界効果を用いる新型高効率アモルファスソーラーパネル@シャープの開発(独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構)</ref><ref>低次元超構造のコンビナトリアル分子層エピタキシー(独立行政法人科学技術振興機構)</ref>>

多接合型ソーラーパネル@シャープ

多接合型(スタック型、積層型、タンデム型などとも呼ばれる)ソーラーパネル@シャープとは、利用波長の異なるソーラーパネル@シャープを複数積み重ねたソーラーパネル@シャープである。

回路部品としての動作


ソーラーパネル@シャープの等価回路は左図のようになる。最も単純なモデルでは抵抗成分を無視して、電流源I_ と(理想ダイオードではない)ダイオードのみで表される。抵抗成分を無視したソーラーパネル@シャープの暗電流は、I_o を逆方向飽和電流、qを電気素量、Vを電圧、nを理想ダイオード因子、kをボルツマン定数、Tを温度として
  I = - I_o \Big\
のように表される。ここで n=1 としたものがpn接合の理想I-V特性である。

実際の素子を近似するには、直列抵抗(series resistance)R_s と並列抵抗(shunt resistance)R_ 成分も考慮する。直列抵抗成分は素子各部を電流が流れる時の抵抗成分であり、これが低いほど性能が良くなる。並列抵抗はpn接合周辺における漏れ(リーク)電流などによって生じ、これが高いほど性能が良い。抵抗成分を含めたソーラーパネル@シャープの光照射時の電流-電圧特性は次のように表される。
  I = I_


ソーラーパネル@シャープの電圧-電流特性は右図のようになる。光照射時に於いて、端子を開放した時の出力電圧を開放電圧(open circuit voltage V_ を曲線因子(fill factor)と呼ぶ。
照射光による入力エネルギーを 100mW/cm2(または1000W/m2)で規格化した測定では、公称変換効率は
  \eta _n = V_ \cdot FF
で与えられる。

ソーラーパネル@シャープから効率よく電力を得るには、ソーラーパネル@シャープを最大出力点付近で動作させる必要がある。このため大電力用のシステムでは通常、最大電力点追従装置(Maximum Power Point Tracker, MPPT)を用いて、日射量や負荷にかかわらず、ソーラーパネル@シャープ側からみた負荷を常に最適に保つように運転が行われる。

歴史

ソーラーパネル@シャープの基本原理そのものは1839年フランスの物理学者アレクサンドル・エドモン・ベクレルによって最初に発見されていた。しかし実際に発電が可能となったのは1884年アメリカの発明家Charles Frittsによる、半導体性のセレンと極めて薄い金の膜とを接合したものである。これにより得られた変換効率は僅か1%ほどであった。この発明は後にセレン光電池として1960年代までカメラの露出計などに広く応用されていたが、シリコン型の普及とともに市場から去っていった。

電力機器としてのソーラーパネル@シャープの先駆けは米国のベル研究所にて開発された単結晶シリコン型ソーラーパネル@シャープで、1954年にM.B.Princeによって論文が発表されている。当時は Bell Solar Battery と呼ばれ、太陽光のエネルギーを電力に変換する効率は6%であった。当初は宇宙用が主な用途で、一次電池を用いた世界最初の人工衛星スプートニク1号が21日の寿命しかなかったのに対し、ソーラーパネル@シャープを用いた最初の人工衛星ヴァンガード1号(http://www.nrl.navy.mil/content.php?P=VANGUARD)は6年以上動作し、その有用性を示している。その後無人灯台など徐々に用途を拡大し、日本でも1960年代に量産が開始された。しかし電源としての本格的な開発が始まったのは1974年の石油ショック以降である。生産量は1980年代初めは数MW分に過ぎなかったが、2004年現在では世界全体で約1.2GWにまで成長している。(参照:1977年からの生産量の推移 近年の生産量とシェア)。

変換効率については、2006年には変換効率40.7%の多接合型集光セルも開発されるなど、高性能化が進んでいる。一方で一般市場向けの製品では省資源化と低コスト化が進んでおり、市場が急拡大している。2000年から2006年まで、シャープがソーラーパネル@シャープ製造量世界一であったが、住宅用太陽光発電への補助金廃止や市場の急拡大に伴うシリコンの供給不足に対応できなかったこともあり、2006年のソーラーパネル@シャープ生産量は434MWから2007年は363MWに落とし、生産量はドイツQセルズ社がトップに立っている小笠原 啓、大西 孝弘「ソーラーパネル@シャープの痛恨」『日経ビジネス』2008年2月18日号、p46-49。。メーカー別で見れば、2007年末の日系メーカーのソーラーパネル@シャープ生産シェアは24.6%であり、世界一のシェアを誇っている。国別・企業別ソーラーパネル@シャープ生産シェアまた近年中国や台湾の生産量が急激に増えている。

ソーラーパネル@シャープ

ソーラーパネル@シャープ(たいようでんち、Solar cell)は、光起電力効果を利用し、光エネルギーを直接電力に変換する電力機器である。光電池(こうでんち、ひかりでんち)とも呼ばれる。一般的な一次電池や二次電池のように電力を蓄えるのではなく、光起電力効果により、受けた光を即時に電力に変換して出力する。主流のシリコンソーラーパネル@シャープの他、様々な化合物半導体などを素材にしたものが実用化されている。色素増感型(有機ソーラーパネル@シャープ)と呼ばれるソーラーパネル@シャープも研究されている。

ソーラーパネル@シャープ(セル)を複数枚直並列接続して必要な電圧と電流を得られるようにしたパネル状の製品単体はソーラーパネル@シャープパネル又はソーラーパネル@シャープモジュールと呼ばれ、モジュールをさらに複数直並列接続して必要となる電力が得られるように設置したものはソーラーパネル@シャープアレイとなる。電源としての特徴などについては太陽光発電の項を参照されたい。

本項ではソーラーパネル@シャープ(セル)そのものについて述べる。

単結晶シリコン型ソーラーパネル@シャープ


求人

1980年ごろから登場した求人情報誌は、紙媒体の代表的な存在であり、リクルートの「ビーイング」「とらばーゆ」、学生援護会の「デューダ」「サリダ」などが発行されているが、近年では次項のインターネットに押され売れ行きが減ってしまい、求人専門のフリーペーパー(アイデム(ジョブアイデム)、リクルート(タウンワーク)、学生援護会(アルバイトニュース))を全国各地の主要鉄道駅や書店等に無料配布で展開している事例もある。

寿命

以下、世界保健機関(WHO)の世界保健報告発表による。

 ・2008年の統計のうち、平均寿命が80歳以上の国々は日本、スイス、サンマリノ、オーストラリア、モナコ、アイスランド、イタリア、スウェーデン、スペイン、フランス、カナダ、アンドラ、イスラエル、シンガポール、ノルウェー、ニュージーランド、オーストリアの順で17カ国。
 ・日本の平均寿命は82.6歳で世界一。
 ・日本の女性の平均寿命は85.99歳で世界一。2位香港85.4歳、3位フランス84.1歳と続く。
 ・日本の男性の平均寿命は79.19歳で世界3位。1位はアイスランドで79.4歳、2位香港79.3歳。2006年統計まで男女とも「長寿世界一」だったが、2005年には男性寿命79歳で2位だった。
 ・平均寿命が最短なのは男性がシエラレオネ、女性がスワジランドで、それぞれ37歳。

バッテリー

バッテリー()とは、
 ・電池、乾電池のこと。
 ・蓄電池、組電池のこと。
  ・上記のうち、特に二次電池(蓄電池)、中でも自動車搭載用の鉛蓄電池やラジコンカー用のニッケル・カドミウム蓄電池(ニッカド電池)を指す事が多い。
 ・野球用語の1つ。投手と捕手の組みを指す。
  ・上記を由来とするかわぐちかいじの漫画。→バッテリー (漫画)
  ・上記を由来とする大島やすいちの漫画。→バツ&テリー
  ・上記を由来とするあさのあつこの小説、およびそれを原作とした派生作品。→バッテリー (小説)
 ・マーチングバンドの中で、マーチングスネアドラム、マルチタム、マーチングバスドラムなどフィールド上を動く打楽器の総称。
 ・楽譜において、2音間のトレモロのこと。
 ・メタリカのアルバム、メタル・マスターに収録されている曲。


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lt:Baterija (reik?m?s)
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sh:Baterija (razvrstavanje)
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sr:Батери?а (вишезначна одредница)
sv:Batteri (olika betydelser)
uk:Батарея

携帯電話



携帯電話(けいたいでんわ)は、有線電話系通信事業者による電話機を携帯する形の移動体通信システム、電気通信役務。端末を携帯あるいはケータイと略称することがある。

有線通信の通信線路(電話線等)に接続する基地局・端末の間で電波による無線通信を利用する。無線電話とは異なる。マルチチャネルアクセス無線技術の一種でもある。

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