拡大する太陽電池市場 激化する競争の裏側
太陽電池市場の概況と課題
技術的なリードを維持し
LCD産業の二の舞を回避せよ
石井政男/編集部
太陽電池の技術開発および生産量で，世界をリードしている日本が，今後もこのアドバンテージを守ることは可能なのか。太陽電池に関する総合的な研究を行っている産総研太陽光発電研究センターのセンター長である近藤道雄氏に，太陽電池市場の現状と展望を伺った。
太陽光発電研究センターの取り組み
産業技術総合研究所（産総研）太陽光発電研究センターでは，太陽電池向けの結晶Si，Si新材料，化合物薄膜，評価技術やシステムの運用技術，有機薄膜に関する技術開発や，産業界への技術移転に取り組んでいる。
また，太陽電池を評価する基準となる太陽電池の基準セルを製造し，責任を持って産業界に提供している。
Si不足から迫られる薄膜太陽電池の開発
図1 太陽電池の普及に向けた課題
出所）新エネルギー・産業技術総合開発機構
現状生産されている太陽電池の約9割を占める結晶Si太陽電池の原材料となるSiの供給不足は，深刻な状況にある。このため注目されているのが薄膜太陽電池である。薄膜太陽電池には，a-Siに代表される薄膜Si太陽電池と，化合物（非Si）薄膜太陽電池の2種類が存在する。前者については，シャープ，カネカ，富士電機システムズ，三菱重工業がすでに事業化しているが，後者については，昭和シェルや本田技研工業が量産に向けて準備を進めている段階である。
薄膜Si太陽電池に必要なa-Siもしくはpoly-Siを製造する技術は，LCDを駆動するトランジスタの製造に使われている。ただし，元々は，サンシャイン計画で開発された薄膜Si太陽電池向けの技術が，LCDの方で先に実用化されていたのである。
当初は，非常に高価であったLCDであるが，従来のCRTにはない，薄くて軽量であるといった付加価値があったため需要が急速に伸び，事業として成立した。
一方，太陽電池が発電する電力のコストは，その初期投資が高額であったことから，既存の電力コストに比べ何倍も高く，またコストに見合う明確な付加価値も提示できていないという状況であった。そのため，広く浸透するには，製造技術が成熟し，安価に提供できるようになるまで待たなければならなかった。
薄膜Si太陽電池は，結晶Si太陽電池よりも将来的に製造コストを引き下げられる可能性がある。結晶Si太陽電池の場合，コストの約半分をSiウェーハが占めているので，量産してもコストダウンが難しい。ところが，薄膜Si太陽電池の場合，製造装置は高価であるが，原料コストを抑えることができるので長い期間製造すれば，初期投資を減価償却することができ，将来的に量産効果が出やすいというメリットがある。そこで，結晶Si太陽電池を製造しているいくつかのメーカーも薄膜Si太陽電池の生産に乗り出している。
ターンキービジネスの登場
薄膜Si太陽電池製造への移行を後押ししているのが，太陽電池製造ターンキーシステムの登場である。スイスのOC Oerlikonが，太陽電池モジュールを製造するターンキーの販売を開始し，資金があれば即座に太陽電池を製造できるようになった。そのため，欧州やアジアで，ターンキーを使った太陽電池製造ラインが多数立ち上がりつつある。また，アルバックとApplied Materialsもターンキービジネスを開始している。
薄膜Si太陽電池の技術開発では，シャープ，カネカ，三菱重工業，富士電機システムズの4社が世界的にリードしている。この4社は，薄膜Si太陽電池の製造装置を，自前で製造することで，ノウハウを流出するのを防ぎ，技術的な優位性を維持しようとしている。一方，アジアの太陽電池メーカーは，ターンキーを購入して，安く大量に生産しようとしている。
a-Si太陽電池は，結晶Si太陽電池に比べ，変換効率が低いという課題があり，多結晶Si並みの変換効率12％まで，高めることが急務となっている。なお，早期に量産レベルで，変換効率12％を実現できるのは，シャープ，カネカ，三菱重工の3社だと思われる。この技術面で先行しているメーカーに対し，ターンキーを導入しているメーカーが，変換効率で追いつけるのかどうかが注目される。
太陽電池市場の展望
最も活況を呈している太陽電池市場は，欧州である。政策も非常に手厚く需要が最も高い。以前は，日本で製造された太陽電池を購入することが主流であったが近年，ドイツにおける太陽電池の生産が急増しており，Q-Cellsが世界シェア2位を獲得している。また，中国のSuntech Powerも生産量の拡大を続けており，日本が独占という状態は崩れ始めている。
中国では，現状の太陽光発電システムのコストでは，市場原理だけで普及させるのは難しいと思われる。そこで，コストが安価な風力発電などが先に普及し，太陽光発電の普及は，その後に始まると考えられる。ただし，国が太陽光発電システムの導入に多額の補助金を出すのであれば，状況は一変し大きな市場になる可能性がある。
台湾や韓国では，薄膜Si太陽電池への参入を考えているLCDメーカーが少なくない。半導体メモリ産業も盛んであるため，結晶Si太陽電池の製造を行う下地も十分あり，巨大な太陽電池製造拠点となる可能性が高い。
ドイツのように太陽電池に向けた補助金制度を導入する国が増えており，新規参入や大幅な増産を図るメーカーが続出していることから，日本メーカーがリードを守り続けることは困難になると思われる。
台湾は，99年頃に国策の重点課題として半導体産業とLCD産業の強化を掲げ，様々なインセンティブを導入した結果，両産業において非常に強い競争力を得ることができた。このような成功例を見習って，日本でも太陽電池産業に対する優遇策や支援策を導入し，国際競争力を高める必要があるだろう。
「日本の太陽電池産業がLCD産業の二の舞を演じないように，よく考えて，迅速に行動を起こさなければならない」（近藤氏）。
