太陽光発電を変える!ペロブスカイト太陽電池の基礎知識
ペロブスカイト太陽電池とは、従来の太陽電池の課題を解決する「次世代型太陽電池」として、日本発の技術が世界的に注目を集めているものです。
この電池はペロブスカイト構造(立方体の格子の中に、3種類の異なる原子またはイオンが特定の位置関係で配置されている構造)を持つ特殊な結晶材料を発電層に用いています。2009年に日本の宮坂力教授らのグループによって発明されました。
従来のシリコン系太陽電池(約15kg/㎡)に比べ、1/10程度(約1kg/㎡)の圧倒的な軽量性と、柔軟性を持ち、フィルム状に加工できます。
この軽量性と柔軟性によって、従来のパネルでは設置が困難だった建物の壁面や窓、耐荷重の低い工場の屋根、曲面、ドローンなど、あらゆる場所への設置が可能になります。
また原料を溶液にして塗布や印刷するシンプルな製造プロセスが可能なため、製造時のエネルギー消費が少なく、大幅なコストダウンが期待されています。
その一方で課題も指摘されています。
ペロブスカイト太陽電池は湿気、酸素、紫外線に弱く、長期間の使用に耐える安定性・耐久性の向上が最大の課題です。
また、 一般的に鉛を使用しているため、環境負荷を低減する「鉛フリー化」の研究が進められています。
日本政府は2030年の実用化を目指し、戦略的な開発を進めています。