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塗るだけで発電する次世代型太陽電池!?ペロブスカイト太陽電池とは

ペロブスカイト太陽電池とは

「ペロブスカイト太陽電池」という名前を聞いたことはありますか?
ペロブスカイト太陽電池は、太陽光発電業界内で非常に注目されている次世代型の太陽電池です。
塗るだけで太陽電池ができると言われていて、現在主流の結晶シリコン太陽電池よりも低コストで製造できるようになると言われています。
コストが安いだけでなく、塗るだけなので曲面でも発電できたり、さまざまな色の太陽電池を作り出すこともできるそうです。
まさに、次世代型の夢のような太陽電池ですね。

ペロブスカイト太陽電池は、2009年に日本で開発されたということもあり、国内の専門家の集まりに顔を出すと、必ずと言っていいほどペロブスカイト太陽電池のことが話題にのぼります。
最近、ニュースでもペロブスカイト太陽電池について取り上げられたりしているため、気になっている方もいるのではないでしょうか。

パナソニックが実用化にメド

2016年11月21日の日本経済新聞に、パナソニックがペロブスカイト太陽電池の実用化にメドをつけたという記事が載っていました。

次世代薄型太陽電池、パナソニックが実用化にメド

パナソニックは、基板の上に印刷するだけで簡単に作製でき、折り曲げられる次世代の薄型太陽電池の実用化にめどをつけた。
最大の壁となっていた耐久性の問題を克服し、2~3年の連続使用を可能にした。
スタジアムの屋根のような曲面にも貼れ、ウエアラブル機器や屋外で使うセンサーの電源にも利用できる。
太陽電池の新たな用途が開けるとみて、製品化につなげる。

次世代薄型太陽電池、パナソニックが実用化にメド|日本経済新聞(2016/11/21)

記事によると、パナソニックはスイスの大学と共同研究してペロブスカイト太陽電池の耐久性を高めることに成功して、実用化にメドをつけたそうです。
今回の研究では、4ミリ角の大きさで2~3年使用できるくらいの耐久性を実現できたとのことでした。
ちなみに、発電効率は21.6%だったそうです。

ペロブスカイト太陽電池では、既に発電効率が22%を超えるものが出ていますので、発電効率が世界一というわけではありませんが、それでもこれだけの発電効率があった上で耐久性が出るのはすごいことですね。

ちなみに、現在最も普及している結晶シリコン太陽電池では、カネカと新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)が達成した発電効率26.33%という数字が出ています。
歴史の長い結晶シリコン太陽電池に対して、ここまで迫ってきているんですね。

ペロブスカイト太陽電池の実用化に向けた課題

さまざまな用途に利用できて、しかもコストの安いペロブスカイト太陽電池には、とても期待がもてそうです。
そうは言っても、住宅用太陽光発電システムで実用化することを考えると、まだまだ道のりは厳しそうです。
というのも、ペロブスカイト太陽電池には、次のような課題があるからです。

(1) 鉛の使用

実は、ペロブスカイト太陽電池には鉛が使われています。
人体に有害な鉛は、環境関連の法令などでも廃棄や排出が厳しく規制されています。
実用化に向けて、この鉛をどうするのかが大きな課題となります。

(2) 耐久性

今回のパナソニックの発表で、新たなペロブスカイト太陽電池では2~3年の耐久性が確認されたそうですが、住宅用太陽光発電は20年以上にわたって使用される機器です。
しかも、屋根の上という、風雨にさらされ、紫外線をガンガン浴びる過酷な環境で使われます。
住宅用太陽光発電システムとしての実用化を考えるなら、今回発表されたレベルをはるかに超える耐久性がなければ、話にならないでしょう。

(3) 大型化

今回の研究で作られたペロブスカイト太陽電池は、4ミリ角の大きさです。
小指の先ほどの小さな太陽電池で実現できた発電効率や耐久性を、実用できるレベルの大きさで実現するには、まだまだたくさんのハードルを越えなくてはいけません。
さらにその先には、量産化できるようにしていく必要もあります。

このように考えると、ペロブスカイト太陽電池は夢のような技術ではあるものの、私たちが利用できるようになるのは、まだまだ先なのかなぁという感じがします。
結晶シリコン太陽電池も、発明されてから50年以上かけて、やっと現在のように少しずつ普及が進んでいる状態になっています。
新しい技術が生まれて、それを利用できるようになるには、大変な時間と労力が必要なんですね。
そう思うと、現在すでに製品として流通している太陽光発電システムをここまで発展させてきた技術者のみなさまに、自然と感謝の気持ちが湧いてきます。

まとめ

未来の世界ではペロブスカイト太陽電池の実用化で、今以上に広い用途で太陽光発電が利用されるようになることでしょう。
しかも、そのペロブスカイト太陽電池が日本発の技術というのも嬉しいところです。

とはいえ、ペロブスカイト太陽電池の実用化に向けては、鉛の使用や、耐久性、大型化といった課題がまだまだあるのも事実です。
もし、現在すでに太陽光発電を設置できる条件が整っているようでしたら、ペロブスカイト太陽電池の実用化を待つよりも、今あるものを導入する方が現実的だと思います。

平成28年度の有利な売電価格で導入できる締切も近づいています。
太陽光発電の導入を検討している方は、お気軽にソーラーパートナーズまでご相談ください。