ペロブスカイト太陽電池

技術詳細

ペロブスカイト太陽電池は、「ペロブスカイト構造」と呼ばれる結晶構造を持つ化合物を、光を電気へ変換する発電層に使用する太陽電池です。

主流の結晶シリコン太陽電池では、硬くて割れやすいシリコン製のセルを保護するために、厚いガラスなどを使用します。これに対してペロブスカイト太陽電池は、原料を含む溶液を基板へ塗布・印刷して薄い発電層を形成できるため、軽量化と柔軟性を実現しやすい特徴があります。

特にフィルム型では、従来の太陽光パネルを設置しにくかった建物の壁面、耐荷重の小さい工場や倉庫の屋根、曲面、窓、車両などへの設置が期待されています。都市部に残されている壁面や屋根を発電場所として利用できれば、太陽光発電の導入可能範囲を広げられます。

塗布や印刷を中心とした比較的少ない工程で製造できるため、将来的な製造コストの低減や連続生産にも適しています。また、主原料の一つであるヨウ素は日本が世界有数の生産国であり、国内で原料を確保しやすいことも日本にとって重要な特徴です。

一方、実用化と普及には、長期間使用した場合の耐久性、湿気や熱に対する安定性、大面積化した際の変換効率、封止技術、量産時の品質の均一化、施工方法、発電コストおよび使用済み製品の回収・リサイクル体制などの課題があります。

日本では、積水化学工業をはじめとする企業がフィルム型ペロブスカイト太陽電池の大型化、耐久性向上、実証導入および量産技術の確立を進めています。また、パナソニックなどは建材との一体化を想定したガラス型の研究開発と実証を進めています。

今後は、実証設備での発電性能と耐久性、量産設備の稼働状況、製造能力、導入価格、建築物への施工基準、公共施設や民間建物での採用件数などが、普及段階へ進んだかを判断する重要な指標になります。