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2012年のFIT制度導入開始により、日本国内における太陽光発電の導入量は大幅に拡大しました。一方で、この急激な導入拡大に伴い初期投資を低減させるために、海外製の安価な太陽光パネルの導入や不適切な設計・運営が目立つようになり、地域社会との共生に対する課題が浮き彫りとなっております。
そこで政府は、2030年のエネルギーミックスや2050年のカーボンニュートラルの実現に向けて、次世代型太陽電池（ペロブスカイト太陽電池）の活用が期待されるとしています。その理由として、建物の壁面や耐荷重性の低い屋根など、これまで太陽電池の導入が困難であった場所にも導入可能となること、主原料であるヨウ素の産出については日本が産出量世界第二位（シェア30%）であり、原材料を含めたサプライチェーン構築を通じたエネルギーの安定供給に資することなどを挙げております。
さらに、ペロブスカイト太陽電池（次世代型太陽電池）の海外展開を見据えた動きとして、（国際）標準化などの取り組みを推進することが重要であるとし、耐久性や信頼性を評価する試験技術、第三者による確認スキーム検討等に向けて、技術開発・データ取得が必要であることから、本年3月に国際標準化等検討委員会を設立し、太陽電池の性能評価に関する標準規格の検討を開始しました。
こうした政府の動きの一方で、多くの民間企業ではそれぞれの技術を活かしたペロブスカイト太陽電池の実用化に向けて様々な取り組みが進んでいます。
〇ガラス・建材一体型ペロブスカイト太陽電池
建材メーカーでは、建材ガラスにペロブスカイト太陽電池を挟み込む技術を開発しました。建材としての強度や光の透過性を確保しながら太陽光発電ができ、さらに建材ガラスがペロブスカイト層そのものの保護にもなるため、課題であった耐久性が飛躍的に向上するとしています。現在、高層ビルでのメガソーラー発電が計画されており、一部では既に実証実験も開始したとされています。
〇フィルム型ペロブスカイト太陽電池
ある化学メーカーは、耐久性10年相当・発電効率15%の30cm幅のフィルム型ペロブスカイト太陽電池のロールtoロールによる連続生産技術を開発しました。このメーカーではすでに、2023年の11月には1MW超の建物壁面への導入計画が公表されており、さらに他業種と連携した実証実験を今年の7月から開始したとしております。
特にこの「フィルム型」のペロブスカイト太陽電池は、フィルムと呼称される通り非常に柔らかいシート状で曲面に貼り付けるのが容易、といった特徴を持っております。加えて、シート状なので薄くて軽いという特徴もあります。
この特徴から、皆さんが普段持ち歩いている多様なデバイスへの応用が考えられます。
例えば、スマートフォンの本体表面やワイヤレスイヤホンの本体表面への採用が実現化されれば、本体を使用中にも充電することができ、大幅に稼働時間を延ばすことが可能になります。
これには、フィルム型ペロブスカイト太陽電池を「ねらった形状に正確に加工できる」高度な技術が必要不可欠です。フィルム加工・テープ加工のオーティス株式会社は両面テープを貼り付けた状態で「素材」を0.01mmの形状で打ち抜き・加工を可能とする精密プレス加工技術を得意としています。
ペロブスカイト太陽電池には未来のエネルギー供給源としての期待が膨らみますが、それらを使用する製品の開発も同時に期待されております。
次世代太陽電池の試作・開発の際は、フィルム加工・テープ加工のオーティス株式会社ご相談ください。
