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塗って作れる太陽電池

印刷のように大量生産、カーテンや衣服でも発電へ

2011年6月20日(月)

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 2011年4月、三菱化学は、「次世代太陽電池」として実用化が待たれている「有機薄膜太陽電池」において、世界最高値となる9.2%のエネルギー変換効率を達成したと発表した。

 同社の有機薄膜太陽電池の特徴は、印刷技術を利用して効率の高い生産ができること。これにより、近い将来、部屋の壁紙やカーテン、自動車のボディ、衣服などで太陽光発電ができるようになるかもしれない。

 「近い将来、屋根だけでなく、家の壁面や部屋の壁紙、カーテン、自動車のボディ、衣服など様々なもので太陽光発電ができるようになるだろう」

 こう語るのは、三菱化学の執行役員で、OPV(有機薄膜太陽電池)事業推進室長の星島時太郎氏だ。

エネルギー変換効率は9.2%

三菱化学OPV(有機薄膜太陽電池)事業推進室長の星島時太郎氏

 福島第一原発事故を機に、自然エネルギー、とりわけ太陽光発電への期待が高まっている。このような中、2011年4月に、三菱化学は、「次世代太陽電池」として実用化が待たれている「有機薄膜太陽電池」において、世界最高値となる9.2%のエネルギー変換効率を達成したと発表した。

 「このニュースは米国の『サイエンス』誌でも紹介された。これまでの最高値だった8%台を一気に1%も向上させることができたことに、海外の研究者たちも驚きを持って受け止めてくれたようだ」。星島氏はこう語る。

 現在、家の屋根などに設置されている太陽光パネルの多くは、無機系の「結晶シリコン太陽電池」だ。高価格であるため、なかなか普及に弾みがついていない。その最大の要因は、原料に高純度シリコンを使っていることにある。しかも、日本の場合、その調達を中国からの輸入に全面的に頼っており、資源外交リスクという課題も抱えている。

 そのため、低価格で、資源外交リスクが低い原料を使う次世代太陽電池の開発が求められている。その本命として、国内外を問わず、現在、研究開発が急ピッチで進められているのが、有機系太陽電池だ。

薄くて、軽く、曲げられる

 有機系太陽電池とは、その名の通り、炭素などの有機物を材料とした太陽電池のこと。現在、「色素増感太陽電池」と「有機薄膜太陽電池」の2種類に大別できる。 三菱化学が研究開発を進めているのは、後者だ。特に、有機薄膜太陽電池は、入手しやすい原料を使っており、従来の結晶シリコン太陽電池に比べて、生産コストが低く抑えられる。その上、薄くて、軽く、曲げられるといった特徴を持つため、応用範囲が広く、様々なデザインに加工できる。

 有機系太陽電池の場合、主な原料である有機物が性能向上の鍵を握る。そのため、ここ数年、長年培ってきた素材に関する自社の知識や技術を太陽電池に応用すべく、住友化学や三井化学、東レ、東洋紡といった素材メーカーが相次いで市場に参入してきている。三菱化学もその中の1社というわけだ。

 これまで、エネルギー変換効率が5%程度と低く、製品寿命が短いのが課題だった。そこで、エネルギー変換効率と製品寿命のさらなる向上を目指し、多くの企業や研究機関がしのぎを削っているのである。このような中、三菱化学が発表したのが、「エネルギー変換効率9.2%」を達成した試作品であった。

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「塗って作れる太陽電池」の著者

山田 久美

山田 久美(やまだ・くみ)

科学技術ジャーナリスト

早稲田大学教育学部数学科出身。都市銀行システム開発部を経て現職。2005年3月、東京理科大学大学院修了(技術経営修士)。サイエンス&テクノロジー、技術経営関連の記事を中心に執筆活動を行っている。

※このプロフィールは、著者が日経ビジネスオンラインに記事を最後に執筆した時点のものです。

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