薄い・軽い・安い】夢の三拍子がそろった新技術 ペロブスカイト太陽光電池とは！？
おはこんばんは！どうもオリバーです
突然ですが、皆さんは「ペロブスカイト太陽光電池」というものをご存じでしょうか？
このペロブスカイト太陽光電池とは、桐蔭横浜大学の宮坂力特任教授が発見した次世代の「太陽光パネル」のことで、いま世界中で注目されています。
従来の太陽光パネルより「薄い・軽い・柔軟・弱光で発電」などと様々な点で勝るメリットが期待されています。
日本は「カーボンニュートラル化」を２０５０年までに実現すると目標に掲げており、この「ペロブスカイト太陽光電池」が普及すればこの目標に一歩近づくとされています。
家庭用にも復旧するように大手メーカーで様々な製品の開発・研究されており、一般の方々にも朗報となるかもしれません！
当記事では、２０２３年１０月現在で分かってる範囲ですが、このペロブスカイト太陽光電池についてをご説明したいと思います。
太陽光発電にご興味のある方は無関係の情報ではないと思うのでぜひご覧ください。
ペロブスカイト太陽光電池の特徴
メリット
超薄型
超軽量
曇りの日でも発電
主原料が日本で産出されている
低価格
デメリット
耐久性・寿命が短い
大量生産が難しい
世界との価格・開発競争で負けるかも
なんちゃってラインマン
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メリット
超薄型
現在、日本国内の山などのあらゆる所に太陽光発電のパネルが貼られていますが、世界と比べると平地面積に対して、太陽光発電の発電容量はトップクラスに狭いとされています。
主に使用されている太陽光パネルは、ゆがみや折り曲げに弱いのでこうした平地にしか設置できないので、日本は世界に比べて非常に不利なのです。
でもこの「ペロブスカイト太陽光電池」はなんと、薄さ0.13mmと紙のようにペラペラに薄いのです！
そのため、丸めたり折り曲げたりすることが出来ます。
なので、曲面にも設置できるのでビルの壁や車の屋根等と設置場所を選ばずには発電することが可能となっています。これならば、広い土地を必要とせずに発電容量を増やすことが出来ます。
超軽量
上記では、ペロブスカイト太陽電池は紙のように薄い超薄型と説明しましたが、薄くできるということは、「超軽い」ということにもなります。
現在主流の太陽光パネルは1㎡あたり10~13kgとされていますが、ペロブスカイト太陽光電池はその1／１０ほどの重量で作ることが出来るそうです。
今までは、補強・高強度の建物の屋根か強風雨に耐えられる堅牢な土台を地面に作りその上に設置するしかありませんでした。
しかし、この軽量さを生かせば駐輪場の小屋の屋根や建物の壁面・古い住宅で太陽光パネルの設置を断られた住宅も設置が可能になるかもしれません。
曇りの日でも発電できる！？
ペロブスカイト太陽光電池は、曇りの日のような光が弱い時でも発電することが可能になります。
その理由としては、従来の太陽光パネルは割れやすいため、ガラスやポリマーシートなどで表面を保護しなければならず、その分保護層が厚くなり内部に光を通しにくくなっているからです。
しかし、このペロブスカイト太陽光電池は、丸められるほど割れにくいため表面を特殊な薄いフィルムで保護するだけで済むので、弱い光でも発電することが可能になりました。
資源の乏しい日本で生産可能！？
島国である日本は、あらゆる資源を海外からの輸入に頼るしかありません。
その上、太陽光パネルで使用する金属はインジウム、ガリウム、セレンなどのレアメタルが使用されていて、日本ではほとんど産出されていません。
しかし、ペロブスカイト太陽光電池の主原料は「ヨウ素」というもので、日本はこのヨウ素の産出量世界2位で、世界の3割を賄うほどの産出国なんだそうです。
原料を輸入に頼らずレアメタルも使用しないなんて、日本にうってつけと言えるでしょう。
低価格
このペブロスカイト太陽光電池は、特殊なフィルムに材料を塗布・印刷するだけで製造することが可能なので大量生産・低コストが期待されています。
また、主原料のヨウ素が国内で産出されて、レアメタルを使用しないことからより一層の低コストに製造することが出来るとされています。
購入しやすくなれば、一般家庭の住宅での太陽光発電の設置が当たり前。。みたいな時代が来るかもしれません。
デメリット
耐久性・寿命が短い
従来の太陽光パネルの寿命が30年以上とされている中、ペロブスカイト太陽電池の寿命が5～10年と言われています。
この問題がペロブスカイト太陽電池の一番の課題となっているようです。
国内はもちろん、世界中で研究されているようですが、この問題解決がなかなか難しいようです。
寿命が短いとなると、建物の屋根や壁に設置するとその都度交換しなければならないので現実的ではないでしょう。
しかし、使用材料の比率を調整したり、特殊なフィルムを使用したりで20年ほどの耐久性を延ばせる研究が発表されたりと、技術が発展しているのでいずれ解決できるのでは思っています。
たとえ解決できなくても、個人的には電気自動車の屋根やポータブルソーラーパネルなどに採用すれば、もともと寿命が短い製品なので使いようがあると勝手に想像しています（笑）
さらに、偶然の発見らしいですが放射線に強いことが分かったらしいので、人工衛星やロケットなどの宇宙開発にも利用が広まるかもしれません。すごいことです！
大量生産が難しい
メリットの低価格で、大量生産が期待されていると説明しましたが、今現在は難しいとされています。
その理由は、フィルムなどにペロブスカイトの層を薄く均一に塗布・印刷するのが難しいからと、少しの光であっという間に劣化してしまうので、製造する工場には特殊な照明や設備が必要となります。
また、微量ですが人体に有害な「鉛」が含まれているので、鉛を使用しないよう代替材料を検討する必要があるからです。
ですが、様々な研究機関で実証実験が行われているので、いずれ問題が解決されると期待しています。
世界との価格・開発競争で負ける？
このペロブスカイト太陽電池は、従来の太陽光パネルより優れた点が多いことから世界中での研究・開発が熾烈な競争が始まっています。
一番の強敵はやはり太陽光パネルの生産で世界でトップの中国となるでしょう。
かつて、2000年代初期まではパナソニック、シャープ、三菱電機といった日本の企業が世界でトップを走っていたが、低価格で大量生産を実現した中国に負けてしまったという苦い経験があります。
日本は、同じ轍を踏まないよう世界のどこよりも早く技術と大量生産する体制を整えていかなければならないでしょう。
昔から「技術の日本」と言われてきたのだから、世界にその技術が盗まれることの無いよう、政府もサポートしていってほしいと願うばかりです。2位じゃダメなんです！
まとめ
いかがだったでしょうか？
ペロブスカイト太陽電池について検索すると、専門的な内容の記事が出てきてくるので、自分なりに分かっていることを説明しました。
とはいえペロブスカイト太陽電池は、いつかは太陽光発電の分野で革命が起きると確信しています。
いずれ住宅の屋根に太陽光発電パネルを載せるのが当たり前で、各々が電力の自給自足を実現させる、なんて未来が来るかもしれません。
しかし、個人的な見解としてはペロブスカイト太陽電池が「長寿命化・低価格・安定した発電」などができるようになるまでには、まだまだ時間がかかると予想しています。
おそらくですが、技術が確立されて生産できるようになるのが2030年ごろ。
それから、どんな新しいものでも初期は不具合や問題が出てくるので、それらが改善されてくるのがさらに5～10年後になり、最終的に一般化するのは早くて2035～2040年ごろとなるのでは？と予想しています。
なので、一般の方がペロブスカイト太陽電池を付けられるようになるまであと20年近くは待たなければならないと予測しています。（あくまでも個人的な意見です）
もっと日本政府が国内の研究機関やメーカーを後押しして、ペロブスカイト太陽光電池の普及が世界のどこよりも早く実現できるように動いてもらいたいですね。
なんちゃってラインマン
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是非見に来てください。
では、へばな～(@^^)/~~~
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