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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
ガラス基板サイズの大型化が
コスト削減の定石となる薄膜Si系モジュール


[2009/06/16]

 薄膜Si系太陽電池のモジュール・コストを決定づける要因の一つに,ガラス基板の大型化トレンドがある。ガラス基板サイズが2倍になっても,製造設備への投資額は2倍にはならない。そのため,ガラス基板の大型化によって,製品当たりの減価償却費は低減していく。セル・モジュール工程での設備投資額の大きい薄膜Si系モジュールにおいては,稼働初期の減価償却費の負担は大きい。ガラス基板の大型化は,稼働初期段階のモジュール・コストの低減に大きく貢献する(図1)。

 今回,テクノアソシエーツが実施したコスト・シミュレーションでは,液晶パネル製造におけるガラス基板サイズの大型化トレンドを参照した。液晶パネル製造における過去の経験によれば,ガラス基板サイズは,概ね2年で2倍になっている(図2)。2010年の太陽電池用ガラス基板サイズを2009年度に稼働を予定しているシャープ堺工場のガラス基板サイズを基に1.4uと設定した上で,このトレンドを当てはめれば,太陽電池用ガラス基板サイズは,2011年から2012年にかけて2.8m2(1.4m2×2)に,2013年から2014年にかけて5.6m2(1.4m2×4)に達する。現状の最大ガラス基板サイズが5.7m2(2.2×2.6m)であることも考慮し,今回のシミュレーションにおいては,これ以上の大型化は想定していない。2007年のガラス基板サイズは,2010年のガラス基板サイズから逆算し,0.7m2と置いた。ガラス基板の大型化によって,製品当たりの減価償却費は,将来的に,1/8(対2007年比)にまで低下する。

 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。薄膜Si系太陽電池の変換効率は,過去の実績や各種技術ロード・マップなどから,現状の8%程度から2030年には12%程度にまで達すると見られる。この効果によって,モジュール・コストは,2030年には現状の2/3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薄膜Si系モジュール・コスト・シミュレーション
図1:薄膜Si系モジュール・コスト・シミュレーション

図2ガラス基板の大型化トレンド
図2:ガラス基板の大型化トレンド










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