建物そのものが発電する時代へ
ペロブスカイト太陽電池は、薄いフィルム状に発電する材料を塗って作ることができる太陽電池です。軽く、薄く、曲げられるため、窓ガラス、建物の壁、車の屋根やボンネットなど、これまで設置が難しかった場所でも発電できる可能性があります。耐久性やコストなど課題はまだ多いものの、新しく土地を切り開くのではなく、すでにある建物を利用して発電するという方向性に、大きな可能性があると私は考えています。
シリコン太陽電池との違い
| 項目 | シリコン太陽電池 | ペロブスカイト太陽電池 |
|—|—|—|
| 主な材料 | シリコン | ペロブスカイトの材料 |
| 作り方・形 | 住宅の屋根などにある、重く黒く硬いパネル | 薄いフィルム状に発電材料を塗って作る |
| 特徴 | — | 軽い、薄い、曲げられる |
| 設置の可能性 | 屋根など | 窓ガラス、壁面、車の屋根など、これまで難しかった場所 |
丸めて持ち運ぶことができれば、キャンプや災害時の電源としての活用も考えられます。
東京の高層ビルを発電所に
東京には膨大な数のビルがあります。その屋上や壁面、窓ガラスに太陽電池を設置できれば、街そのものが電気を作るようになります。実際に積水化学は、東京の高層ビルの外壁にペロブスカイト太陽電池を設置する計画を進めています。山を切り開いて大量のソーラーパネルを設置する方法とは異なり、既存の建物を活用できる点は、自然環境の保全という観点からも重要です。
日本で生まれた技術
ペロブスカイト太陽電池は、日本の研究者が世界に先駆けて開発した技術です。2009年、桐蔭横浜大学の宮坂力先生が、ペロブスカイトの材料を太陽電池に応用する研究を発表しました。現在は世界中から注目を集めています。
国内では、積水化学やパナソニックなどが実用化に取り組んでいます。京都大学の若宮淳志先生が関わって設立された京都大学発のベンチャー企業、エネコートテクノロジーズもその一つです。
研究室の性能と、量産・社会実装は別の話
一方で、中国では研究開発や量産に向けた投資、新会社の設立が進み、非常に速いスピードで社会実装が進んでいます。日本企業は高い品質や信頼性を重視する傾向が強いのに対し、中国では早い段階から量産設備に投資し、製造しながら技術を改良していく風土があると、私は学会発表などを通じて感じています（風土は企業によって異なります）。
研究室で小さく高効率のセルを作ることと、社会実装のために安く大量に作ることは、全く別の課題です。日本はかつてシリコン太陽電池で高い技術とシェアを持っていましたが、現在、製造は中国の企業が圧倒的に大きな存在になっています。ペロブスカイト太陽電池で同じことを繰り返さず、日本で生まれた技術を日本の産業として育てることが求められています。
研究室での挑戦：糸のような形の太陽電池
私の研究室でも、学生と一緒にペロブスカイト太陽電池の研究を行っています。大企業とは少し違った発想で、糸のような形をした太陽電池の製作に挑戦しています。詳しくは、別の機会にご紹介する予定です。
発電する「場所」が変わる
電気を消費するだけだったビルが、自ら電気を作るビルへ。太陽電池の進化は、発電の効率だけでなく、発電する場所そのものを変えていきます。ペロブスカイト太陽電池の大きな可能性は、まさにそこにあります。
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