テルル化カドミウム太陽電池

テルル化カドミウム(CdTe)太陽電池パネルからなる太陽電池アレイ

テルル化カドミウム (CdTe) 太陽電池とは、テルル化カドミウム(CdTe)の半導体薄膜を光吸収・光電変換層に用いた薄膜太陽電池のことである[1]。数kW規模の太陽光発電システムにおいて、薄膜系太陽電池の中では唯一シリコン太陽電池よりも低コストでの製造が可能とされる[2][3]。

あらゆる太陽光発電技術についてライフサイクルに基づいた比較を行った場合、CdTe太陽電池は温室効果ガスの排出量・水の使用量が共に最少であり、エネルギーペイバックタイム(EPT)も１年未満と最短である[4][5][6]。

CdTeに使用されるカドミウムの毒性は環境問題につながると懸念されているが、使用済みモジュールのリサイクルにより影響は緩和されるという意見もある[7]。しかしこの問題については2011年現在も調査中であり[8][9]、本技術の導入に対して厳しい声も挙がっている[10][11]。また、同じくCdTeに使用されるテルルがレアメタルであることも大規模商業化に歯止めをかけている一因である。実際、地殻におけるテルルの埋蔵量は白金と同程度であり、将来的にモジュールの価格低下を妨げる要因になり兼ねない[12]。


参考文献及び注

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  1. ^ https://www.nrel.gov/pv/cadmium-telluride-solar-cells.html
  2. ^ K. Zweibel, J. Mason, V. Fthenakis, "A Solar Grand Plan", Scientific American, Jan 2008. CdTe PV is the cheapest example of PV technologies and prices are about 16¢/kWh with US Southwest sunlight.
  3. ^ Further mention of cost competitiveness: "Solar Power Lightens Up with Thin-Film Technology", Scientific American, April 2008.
  4. ^ Peng (2013). “Review on life cycle assessment of energy payback and greenhouse gas emission of solar photovoltaic systems”. Renewable and Sustainable Energy Reviews 19: 255–274. doi:10.1016/j.rser.2012.11.035. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032112006478. 
  5. ^ V. Fthenakis and H. C. Kim. (2010). “Life-cycle uses of water in U.S. electricity generation”. Renewable and Sustainable Energy Reviews 14 (7): 2039–2048. doi:10.1016/j.rser.2010.03.008. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032110000638. 
  6. ^ de Wild-Scholten, Mariska (2013). “Energy payback time and carbon footprint of commercial photovoltaic systems”. Solar Energy Materials & Solar Cells 119: 296–305. doi:10.1016/j.solmat.2013.08.037. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0927024813004455. 
  7. ^ Fthenakis, Vasilis M. (2004). “Life cycle impact analysis of cadmium in CdTe PV production” (PDF). Renewable and Sustainable Energy Reviews 8 (4): 303–334. doi:10.1016/j.rser.2003.12.001. オリジナルの23 September 2014時点におけるアーカイブ。. http://www.clca.columbia.edu/papers/Life_Cycle_Impact_Analysis_Cadmium_CdTe_Photovoltaic_production.pdf. 
  8. ^ “Toxic Substances In Photovoltaic Modules” (PDF). postfreemarket.net. Institute of Photovoltaics, University of Stuttgart, Germany - The 21st International Photovoltaic Science and Engineering Conference 2011 Fukuoka, Japan. p. 2 (2 November 2011). 23 September 2014時点のオリジナルよりアーカイブ。23 September 2014閲覧。
  9. ^ “Water Solubility of Cadmium Telluride in a Glass-to-Glass Sealed PV Module”. Vitreous State Laboratory, and AMELIO Solar, Inc (2011年). 2015年6月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。 Template:Cite webの呼び出しエラー：引数 accessdate は必須です。
  10. ^ “The Lowdown on the Safety of First Solar’s CdTe Thin Film”. greentechmedia.com. 2018年2月24日閲覧。
  11. ^ Guest Column. “Cadmium: The Dark Side of Thin-Film?”. gigaom.com. 2018年2月24日閲覧。
  12. ^ “Perspectives on the pathways for cadmium telluride photovoltaic module manufacturers to address expected increases in the price for tellurium”. Michael Woodhouse, Alan Goodrich, Robert Margolis, Ted James, Ramesh Dhere, Tim Gessert, Teresa Barnes, Roderick Eggert, David Albin. 10 Oct 2017閲覧。