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CIS太陽電池のリサイクル

目次

化合物系太陽電池の一種であるCIS太陽電池は、シリコンを使わない薄膜太陽電池として注目されています。海外でも技術開発が進んでおり、日本国内では適切なリサイクルや廃棄も含め重視されています。ここでは、CIS太陽電池の特徴とリサイクル事情について紹介します。

CIS太陽電池とは

CIS太陽電池とは、銅(Cu)・インジウム(In)・セレン(Se)を原材料とする太陽電池のことです。

Cu・In・Seの頭文字をとって「CIS」としています。日本語では化合物半導体太陽電池の一種として知られており、少ない原材料で太陽電池として機能し、曇り空でも電気の流れを分散させて発電できるため、低コストながら高効率の太陽光発電が期待できます。

CIS太陽電池は、薄膜かつ二酸化炭素の排出量も少なく抑えられます。価格が安いだけではなく、原材料の資源を無駄に消費しない点が特徴です。

CIS太陽電池のリサイクル事情

ソーラーフロンティア株式会社では、CIS太陽電池モジュールの生産を2022年6月まで行い、現在は出光興産次世代技術研究所に研究開発技術を集約して、太陽電池パネルのリサイクルやエネルギーマネジメントシステムの実証・開発に取り組んでいます。

2022年までの自社生産・リサイクルのプロセスでは、結晶シリコンと同様のルートで回収処理を行いながら、パネルに含まれる含有物質情報を公開していました。また、セレンの溶出が懸念されることから、複数の外部試験機関で溶出試験を実施し、基準値を下回る結果が得られました。

生産を終了した2024年現在でも、CISパネルの適正処理についての試みを続けており、セレンを含むその他の金属物質も回収する高マテリアルリサイクル率太陽電池パネル処理技術の開発を続けています。(※1)

公益財団法人宮崎県産業振興機構では、廃棄物となったCIS太陽光パネルの再利用に2012年から取り組み、レアメタル回収と基盤ガラスを取り出す自社装置を開発しました。CIS膜に含まれるセレンなどの有害物質については、苛性ソーダで溶解させて固体化して取り出すことに成功し、水に溶かさない方法を確立しました。(※2)

※1参照元:一般社団法人太陽光発電協会「太陽電池パネルの適正処理・リサイクルの推進について」(https://www.meti.go.jp/shingikai/energy_environment/disposal_recycle/pdf/002_03_00.pdf

※2参照元:公益財団法人宮崎県産業振興機構「平成24年度:CIS型太陽光発電パネルの製造工程規格外品からのレアメタル回収及び基板ガラスの再利用技術開発」(https://www.mepo.or.jp/shienjirei/541.html

CIS太陽電池以外のリサイクルも確認しよう

CIS太陽電池は原材料を大量に使用せず、薄膜の状態で太陽光発電ができる製品です。

一部では水に溶けない方法でセレンなどの取り出しに成功しており、安全性の高い技術の開発が課題となっています。

当サイトでは、太陽光パネルのリサイクル事情やリサイクルに役立つ情報を取り上げています。リサイクル可能な素材、ペイバックタイムなど気になるキーワードやポイントを詳しく解説しています。次のページもぜひ参考にしてください。

太陽光パネルリサイクル装置導入前に
知りたいことついて詳しく見る

太陽光パネルリサイクル装置の
形状と特徴の違い

「アルミ枠剥離機能」と「ガラス剥離機能」がカギ

太陽光パネルリサイクル装置は、アルミ枠を剥離する「アルミ枠剥離機能」 とガラスとバックシートを剥離する「ガラス剥離機能」が必要です。

太陽光パネルリサイクル装置は、これらの機能が別になっている「分離型」と全て一体 になった「一体型」があり、それぞれ特徴があります。 工場の規模や目的に合わせて選択しましょう。

安さ・省スペースを求めるなら
分離型
分離型イメージ

(※)製品イラストはイメージです。

「アルミ枠剥離装置」と「ガラス剥離装置」の別々に使用する方式。アルミ剥離後にガラスを剥離する際、太陽光パネルを手動で移動させる必要があります。

メリット
  • シンプルな構造のため低価格で導入可能
  • 2つの機能を連携させるパーツがないため、小さいサイズの装置が多い
デメリット
  • パネルを装置間で移動させる必要があり、手間が発生する
  • シンプルな構造のため自動化されている機能が少なく、素材の回収等の手作業が多い
作業の効率化を求めるなら
一体型
一体型イメージ

(※)製品イラストはイメージです。

「アルミ枠剥離機能」と「ガラス剥離機能」が一体になった装置。パネルを持ち運ぶことなく、最終処理まで一貫して行えます。装置により、多少のパネル移動を行う必要があります。

メリット
  • パネルを移動させる手間がなく、最終工程まで処理可能。
  • 作業工数が少ないため、大量処理が容易
デメリット
  • 自動化されている機能が多く複雑な構造のため、費用が高い
  • 装置が比較的大きく、工場の規模によって導入できない場合あり
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