携帯電話機への搭載が始まった太陽電池モジュール。しかし，この用途では，人体や建物などでできる「部分日陰」によって発電量が大幅に減る，もしくはゼロになるという課題を抱えている。理由は，単セルの太陽電池が出力する＋0.4Vの電圧では電子機器を直接駆動できないため，複数のセルを直列接続して使っている点にある。NTTはこの課題を克服すべく，＋0.4Vと低い電圧から動作する昇圧型DC-DCコンバータとその昇圧制御ICを開発した。（本誌）
松本 聡
NTT 環境エネルギー研究所
太陽電池市場が急速に拡大している。日本における太陽電池の総出荷量は1998年には5万4000kWにすぎなかったが，10年後の2008年には 112万521kWと約20倍に増加した。この市場を牽引しているのは電力用途である。一般住宅の屋根に設置する太陽光発電システムや，メガソーラーなどの大規模太陽光発電システムなどの市場だ。2008年の国内向け太陽電池の出荷量は23万6787kW。このうちの実に99.5％に当たる23 万5671kWが電力用である。家電機器や電卓などに向けた民生用は0.5％の1116kWにすぎない。
しかし最近になって，民生用も市場拡大の兆しを見せ始めている。例えば，交通標識や公園のLED照明などの電源として太陽電池が採用されるようになった。そして2009年6月には，ついに携帯電話機への搭載が現実のものとなった。今後は電力用だけでなく，民生用の需要拡大が大いに期待される。
部分日陰が大きな課題に
電力容量の観点で太陽光発電システムを分類すると，以下の三つに分けられる（表1）。第1に，電力容量が1M～1GW（1000k～100万kW）と大きい大容量システム。メガソーラーなどの大規模発電システムがこれに相当する。第2に，住宅や工場，公共施設などの屋根に設置する電力容量がkW程度の中容量システムである。第3に，電力容量が数百m～10数Wと小さい小容量システム。例えば，小型無線基地局やLED照明機器，携帯電話機などに向けたもので，将来的にはセンサ・ノードや遠隔監視システムへの適用も視野に入ってくるだろう。
フィードバックにD-A変換器を用いているが，そのリニアリティの改善とSFDR（spurious free dynamic range）の向上を目的として，シャッフリングという技術を使う。シャッフリングとは，D-A変換器やA-D変換器の直線性に関する誤差の影響が特定のコードに集中しないように，コードをランダムにシフト（シャッフリング）し，後に補正して誤差の影響を分散させるものだ。これは，一般的なΔΣ型A-D変換器と同一である。
