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実用化迫る新技術「ペロブスカイト型太陽電池」

安くて薄い、次世代電池の本命

  • 白井 咲貴

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2018年10月11日(木)

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日本で生まれた次世代技術、「ペロブスカイト型太陽電池」の実用化が迫ってきた。安価に製造でき、薄くて曲げられるため、クルマの側面やドーム球場の屋根などにも使える。発電効率は現在主流のシリコン型に追い付きつつあるが、大型化と耐久性が課題だ。

(日経ビジネス2018年7月30日号より転載)

 見た目はまるで「黒いクリアファイル」。薄くて軽く、手でぐにゃりと曲げることもできる。だがよく見ると、電気を通すための金属線が横に走っている。下の写真は東芝と新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)が今年6月に発表した新種の太陽電池。材料の結晶構造の名称から「ペロブスカイト型」と呼ばれている。日本発の次世代太陽電池の大本命で、ノーベル賞の有力候補と目されている。

 「低コストで簡単に作れるのに、用途は幅広い。革新的な太陽電池だ」。こう胸を張るのは、2009年に論文を公開し、この分野の第一人者として知られる桐蔭横浜大学の宮坂力・特任教授だ。かつては発電効率などに課題があったが、潜在力に着目した世界中の大学や企業が開発競争を繰り広げたことで、性能が急速に向上。実用化まであと一歩の段階まで迫ってきた。

ペロブスカイト型太陽電池発電効率を保ちながら 課題だった大型化にも成功
●東芝が発表した世界最大のペロブスカイト型太陽電池
(写真=竹井 俊晴)
1低コストで作れる
大がかりな装置が不要で、印刷するように製造できる。材料も手に入りやすいため、低コストなのが利点
2薄くて曲げられる
フィルムなどに塗って製造するため、薄くて折り曲げられる。クルマの側面に貼って発電することも可能
3発電効率が高い
年々発電効率が向上。今では20%程度に達し、シリコン型に迫る。理論上は30%を超えるとされる
4宇宙でも使える
放射線耐性が高いため、宇宙でも活用できる。軽くて曲げられるため人工衛星などに搭載しやすい
利点を残し課題は改善
シリコン型
利点発電効率は比較的高い
課題設置場所が限られる
(写真=ユニフォトプレス)
現在の主流の太陽電池。住宅の屋根や大規模発電施設に使われる(写真=ユニフォトプレス)
有機薄膜型
利点折り曲げたり、貼ったりできる
課題発電効率は低い
(写真=日経エレクトロニクス)
有機材料を薄く塗って作製。薄くて曲がるのでビル壁面や衣類にも貼れる(写真=理化学研究所)

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