カーボンニュートラルの目標に後押しされ、太陽光発電産業は年平均20％以上の成長を遂げ、世界のエネルギー構造を再編しています。中国は2024年に277.57GWの新規設備容量を追加し、世界市場の38％を占めました。この急成長の背後には、有機シリコーン材料の優れた性能があり、太陽光発電のあらゆる工程に深く浸透し、モジュールの効率向上と寿命延長のカギとなっています。

1. 技術革新が促す材料の進化
P型からN型セルへの進化や、TOPConやHJTといった高効率技術の普及により、封止材料にはより高度な性能が求められています。有機シリコーンは高い透過率、低い水蒸気透過率、過酷環境への適応力に優れており、以下のような革新を実現しています：

• 封止フィルム：フッ素シリコーンの改質により、水蒸気透過率を0.5g/(m²·日)以下に抑え、透光率92%以上を維持。出力劣化率を40％削減。

• 導電接着剤：ナノ銀を充填し、体積抵抗率を1×10⁻⁴Ω·cm以下に抑制。－40℃～150℃の温度変化に耐えることで、低温製造と長期信頼性を両立。

• 構造接着剤：自己修復機能を備え、破断伸び300%以上。25年使用後も初期接着力の90％以上を保持し、セルの微細な割れを防止。

2. ライフサイクル全体を支える応用展開

• 製造工程：UV硬化型導電接着剤により、セルのはんだ付け時間を0.8秒に短縮し、良品率99.2％を実現。低粘度の離型剤でEVA残渣を低減。

• 屋外使用：防塵・自己清掃機能を持つコーティングで発電量を2～3％向上。極寒環境用の低温型封止剤は－60℃でも弾性を維持し、極地での稼働を確保。

• リサイクル：脱重合可能な封止材により、マイクロ波触媒技術を用いて95％以上の材料回収率を達成。循環型産業構造を構築。

3. 産業連携による革新の促進

• 産学連携：中国科学院化学研究所と企業が共同開発した第3世代複合フィルムは、従来比で紫外線劣化耐性が3倍に。

• 装置技術：有機シリコーン向け専用ラミネーターにより、±1℃の温度制御精度でモジュールの平滑度99.5％達成。

• 標準化推進：LONGiが主導したシリコーン系シーラントの業界標準がIECに採用され、23項目の主要性能指標を網羅。

4. 未来を見据えた技術の進展

• フレキシブル太陽電池：破断伸び率500%以上のシリコーンエラストマーにより、10万回以上の折り曲げに耐え、ウェアラブル太陽電池に対応。

• スマート素材：温度応答型シリコーンマイクロカプセルを内蔵し、85℃を超えると自動的に冷却通路を開放し、作動温度を10～15℃低下。

• バイオベース素材：稲わらセルロース由来のシリコーンは、従来品に比べ炭素排出量を60％削減し、EUのグリーンタリフ規制にも対応。

有機シリコーンは、かつての補助材料から、太陽光技術革新を支える戦略的リソースへと進化しました。中国の太陽光企業は、材料科学の継続的なブレークスルーによって、世界的な競争優位を築き、クリーンエネルギーの普及を後押ししています。西安交通大学によるシリコーン量子ドットの基礎研究の進展は、太陽光の効率をさらに引き上げ、ゼロカーボン社会への飛躍を加速することでしょう。