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太陽電池・発電業界の変革シナリオ2009

太陽電池のモジュール・コスト・シミュレーション
結晶Si系モジュール・コストの鍵を握るウエーハの厚みと
Si原料価格


[2009/06/12]

 Si結晶系太陽電池モジュール・コスト低減に向かっては,ウエーハ薄型化とSi原料価格の低下が欠かせない。太陽電池モジュールのコスト・シミュレーションによって,このようなことが明らかになった。結晶Si系モジュールのコストは,2007年の300.0円/Wから2030年には48.5円/Wにまで低減し,ウエーハ・コストは,150.0円/Wから26.9円へと低減すると推定される(図1)。モジュール・コスト低減の50%近くはウエーハ・コストの低減によることになる。モジュール・コストの低減は,ウエーハ・コストの低減がけん引する。

 ウエーハ低コスト化に向けては,ウエーハの厚みとSi原料価格のトレンドが鍵を握る。ウエーハの厚みは,その技術トレンドから,現状の200μmから将来的には100μmまで薄くすることができると見られる。切り代についても,現状の半分程度の100μmを実現できる。ウエーハの厚みと切り代の合計で200μmが技術的な限界と見られることから,それ以上の薄型化は困難となる。ウエーハ薄型化によって,Si原料の使用量は現状の半分程度にまで削減されることになる。
 多結晶Si価格は,ここ数年,需給ひっ迫による価格高騰に見舞われていたが,将来的には,供給能力の拡大と生産量の増加によって低下していく。今回のシミュレーションでは,現状の半分程度にまで価格低下が進むとしている。
 ウエーハ薄型化とSi原料価格低下の効果によって,ウエーハ・コストは,将来的に,現状の約25%程度にまで低下する。今回のシミュレーションでは,その実現時期を2020年と設定している。

 変換効率の向上もモジュール・コストの低減に寄与する。変換効率の向上によって,製品当たりの部材・資本投入量は減少し,部材・資本コストも低減するからである。変換効率は,過去の太陽電池の実績や各種技術ロード・マップなどから,現状の15%程度から2015年には20%程度にまで達する。その後,変換効率の向上は,より緩やかになると見られる。変換効率向上の効果によって,モジュール・コストは,2015年には,現状の約75%程度にまで低下し,2030年には,約70%程度にまで低下する。

 テクノアソシエーツは,これら調査分析を「太陽電池・発電業界の変革シナリオ2009」としてまとめた。本レポートは,太陽電池関連企業のROI(return on investment)を評価する上でベースとなる「発電コスト」のシミュレーション手法を提供するものである。類似の予測データと質的に異なるのは,今回はシミュレーションのデータの根拠に加え,方法論も明らかにする点である。よって,今回のシミュレーション結果は,ある想定した初期値を入力した参照例にすぎない。また,今回は太陽電池モジュールに関して既存技術の延長上を前提としたが,実際には多接合型や集光型といった高効率化技術の導入や量子ドット型といった変換効率の理論値を大きく変えるようなイノベーションが起こる可能性がある。こうしたイノベーションによる影響については,研究会の議題とし,そこで得られた知見を次回のレポートに組み込む予定である。

(中村 友亮=テクノアソシエーツ)

図1結晶Si系モジュール・コスト・シミュレーション
図1結晶Si系モジュール・コスト・シミュレーション










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