【ペロブスカイト太陽電池】

2024.12.15

 

こんにちは。エネルギー事業部の川野です。ペロブスカイト太陽電池の特徴についてご説明させて頂きます。

1. 高効率

• ペロブスカイト太陽電池は、優れた光吸収能力を持つため、光電変換効率が非常に高いです。
  • 現在、研究段階で30%に迫る効率を達成しており、これはシリコン太陽電池（約20～25%）を上回る可能性があります。

2. 低コスト

• シリコン太陽電池に比べ、製造工程が簡略化されており、低コストで大量生産が可能。
• 液体プロセスを使った印刷技術で製造できるため、大面積化にも適しています。

3. 軽量性と柔軟性

• 軽量で柔軟性があり、建物の窓や壁面、さらには衣服や携帯機器にも応用可能。

課題

1. 安定性

• ペロブスカイト材料は湿気や熱、紫外線に弱く、長期間の耐久性に課題があります。
• 研究では、封止技術や耐久性向上のための新材料の探索が進められています。

2. 環境問題

• 主流のペロブスカイト材料に鉛が含まれるため、環境への影響が懸念されています。
  • 鉛を含まない新しい材料（スズベースなど）の開発も進行中。

3. 大規模生産

• 実験室レベルでは高効率が実現しているものの、実用規模での生産プロセスの最適化が課題です。

応用例

• ビルの窓: 透明なペロブスカイト太陽電池を活用して、発電可能な窓ガラスを実現。
• ウェアラブルデバイス: 柔軟性を生かした携帯型充電器やセンサー。
• 農業分野: 光透過型のペロブスカイトパネルを温室に応用し、発電しながら作物の生育を助ける技術。

研究の現状

• 日本を含む世界各国でペロブスカイト太陽電池の研究が活発化しています。
• 日本では、京都大学や産総研などが、耐久性向上や量産化の研究を行っています。

ペロブスカイト太陽光は、持続可能なエネルギー社会の実現に向けた有望な技術ですが、課題の克服が実用化への鍵です。