太阳能电池的技术开发开始趋于多样化。新涉足企业带来了与原有太阳能电池厂商不同的创意技术。轻薄模块及可作为纤维用于服装的太阳能电池等相继登场。
三菱化学公司信息电子本部执行董事、OPV事业推进室室长星岛时太郎说：“我们并不想与现有结晶硅型太阳能电池决一胜负。不在转换效率及发电成本方面进行竞争。”新涉足企业以不同于现有太阳能电池的特性为武器，开始积极开拓新领域。在这种情况下，太阳能电池的技术开发开始趋于多样化。
推动技术开发多样化的并不仅仅是新涉足企业。以前隐藏在结晶硅型太阳能电池背后、默默无闻的独特技术获得了开发资金，重新开始加速开发。而且，其他领域的技术人员认为世上没有自己所需太阳能电池，因此自行开始开发太阳能电池的事例也已出现。
在这种情况下，轻薄、可伸缩、可编织及可在暗处发电等多种太阳能电池纷纷登场(图1)。周边技术方面，使太阳能电池输出最大化的技术、可减少阴影影响的技术开发也在取得进展。本文将为读者介绍朝着与以往不同的方向推进开发的太阳能电池的技术动向。
图1太阳能电池及其周边技术开发日趋活跃
为了开拓新用途，太阳能电池及其周边技术开发日趋活跃。在不久的将来，就会有轻薄、可伸缩的太阳能电池产品，以及具有减轻阴影影响功能等的周边技术。
替代玻璃，实现轻量化
在新技术中，太阳能电池模块轻量化技术似乎能够应用于多种领域。例如，在大厦等建筑墙面上，无需提高墙壁强度即可设置太阳能电池。在船舶及卡车领域，既可减少对货物载重量的影响，又能将燃效下降控制在最小限度内。
现在主流的结晶硅型太阳能电池模块中，最重的部材是太阳能电池模块受光面的玻璃。一般使用厚度约为3毫米的玻璃。为了将其换为其他材料，以实现轻量化，目前有多家企业正致力于相关开发。
日本产业技术综合研究所(简称产综研)和三菱丽阳公司是使用丙烯树脂代替玻璃(图2)。丙烯树脂已被应用于店铺招牌等领域，在室外的耐候性较高，因此也适合用于太阳能电池领域。
图2变更前面玻璃，实现轻量化
将太阳能电池模块受光面的玻璃改为丙烯树脂(a)及化学强化玻璃(b)，以实现轻量化的举措在增多(c)。模块重量均为7～8公斤。
使用丙烯树脂所面临的技术课题是，减小单元所承受的应力。采取先利用EVA树脂夹住单元，然后再用厚度为1.5毫米的丙烯树脂将之夹住并密封的结构，在反复提高及降低温度的试验中，单元及布线部分发生断裂。于是，通过将表面的丙烯树脂厚度减小到0.125毫米，以减小应力，同时为了保持强度，将背面的丙烯树脂更换成厚度为1.6毫米的玻璃环氧树脂，就解决了这一问题。
利用丙烯树脂及玻璃环氧树脂试制了由42块单元构成的模块，重量为7.2公斤，仅为现有太阳能电池的一半左右。另外，三菱丽阳的计划是向感兴趣的太阳能电池厂商销售丙烯树脂，而并非自行生产轻量化太阳能电池模块。
而Fujipream公司使用的是厚度仅为0.8毫米的化学强化玻璃。这是显示器等使用的玻璃，将玻璃表面的钠(Na)更换为钾(K)，在表面形成压缩应力层，提高了强度。背面使用现有背板，由54块单元构成的模块重量控制在了8.2公斤。
Fujipream比较擅长显示器材料粘合技术。该公司应用这一技术开始涉足太阳能电池业务。一般情况下，如果将较薄的玻璃应用于太阳能电池，粘合时玻璃会裂开，或因玻璃弯曲而单元破裂。Fujipream虽然未公开详细内容，但该公司称，已经通过在显示器积累的技术经验解决了这些课题。
可伸缩的太阳能电池
由于保健及服装等领域开始受到关注，可配备于身上或服装上的太阳能电池技术开发相当活跃起来。其中，作为贴在人体上使用的传感器的电源，东京大学等开发出了可伸缩的太阳能电池(图3)。力争应用于医疗及福利等领域。通过试制品确认，即便最大伸展到原先的3倍也能继续工作。
图3可伸缩的太阳能电池
东京大学开发出了轻薄的有机薄膜太阳能电池。贴在事先拉长的橡胶基板上，即可伸缩。(摄影：东京大学)
试制时采用了东京大学的有机晶体管制造技术。首先利用该技术，在PET薄膜基板上制成奥地利约翰开普勒大学(Johannes Kepler University)开发的有机薄膜太阳能电池。之后，从基板上揭下有机薄膜太阳能电池部分，贴在拉长的橡胶基板上，便制成了可伸缩的太阳能电池。这种电池转换效率为4.2%。
得以制成这种电池的关键在于，作为透明导电膜，采用使铟锡氧化物(indium tin oxide，ITO)表面平坦化所使用的有机导电材料PEDOT：PSS取代了铟锡氧化物。铟锡氧化物是以溅射工艺形成膜的，因此耐热温度为一百几十度的PET薄膜无法承受其温度。于是尝试使用了成膜温度较低的PEDOT：PSS，结果显示，可作为透明导电膜充分发挥作用。PEDOT：PSS是蓝色材料，但厚度仅为150纳米，因此可作为基本透明的材料使用。
要使这种电池实现实用化，还需要开发密封技术。这是因为，n型有机半导体材料易于受空气中氧及水分等的影响，发生劣化。将使用阻气性出色的柔性密封材料，在5年之内，开发出寿命达几个月～1年的太阳能电池。
