【書き起こし】【衝撃】日本が開発した「次世代太陽電池」に世界が震えた！【ペロブスカイト太陽電池】【ついに実用化！？】
(00:01) 皆さんこんにちは 未来です 皆さんは日本が開発した 次世代対応電池 ペロブスカイト対応電池について ご存知でしょうか 太陽光発電は 有力な再生可能エネルギーによる発電 スタイルとされており 実際に現在も 太陽光発電によって発電されています 基本的な原理としては ソーラーパネルは N型半導体と B型半導体という2種類の半導体を 貼り合わせて作られています 光が照射されると N型半導体にはマイナスの電気を帯びた 電子が B型半導体には プラスの電気を帯びた成功が集まり プラス極とマイナス極が形成されるのです 電子が銅線を伝わって移動するようになる ため電気の流れが生じ 光が当たり続ける限り 発電を行うという仕組みです 今回はそんな 太陽光発電の領域で日本が開発した次世代
(01:07) 対応電池 ペロブスカイト対応電池についてお話しし ていきます 次世代対応電池 ペロブスカイト対応電池が 世界初の採用 [音楽] 積水化学工業が開発する ペロブスカイト対応電池が2025年に 世界で初めて jr西日本の駅に設置されることになり ました 太陽電池の世界では日本メーカーは近年 苦戦が続いています日本の対応電池 メーカーは 1990年代から高性能を売りに 世界を席巻し始め2000年代には# 京セラパナソニック 三菱電機の日本4社の世界シェアは 50%を超えていました しかし2010年代に入り中国勢が太陽 電池生産に 本格的に参入し始めると 状況が一変します 安さを武器に中国勢が世界市場を席巻し 現在では日本勢の世界市場シェアは今や
(02:15) 1%程度日本国内でも出荷量子屋が 2019年度ついに5割を切ってしまう 状態にまで追い込まれています 日本の対応電池メーカーは 次々と撤退や事業売却に追い込まれており 例えば三菱電機は2020年3月末で 対応電池の生産から完全に撤退しています そういった状況であり日本の対応電池は 終わったという声もある中で 業界として逆転の秘策が 次世代対応電池の開発ですその一つが今回 紹介するベロブスカイト対応電池です ペロブスカイト対応電池って何 ペロブスカイト対応電池とは 太陽の光エネルギーを 電気に変換する結晶行動を持つ ペロブスカイドという材料を用いた ベロブスカイト半導体を使った太陽電池の ことです ペロブスカイトは
(03:17) ロシアのウラル山脈で発見された鉱物この 決勝構造を持つ素材を一般的な科学物質を 構成して作ることが可能です 理論上ではこの結晶構造を作る化学物質の 組み合わせや 構成費は 600種類以上ありその中から 対応電池に最適な組み合わせを探すという ことが行われてきました ペロブスカイト型太陽電池は2009年に 日本で誕生した 比較的新しいタイプの対応電池ですただ シェアとしては主流となっている シリコン対応電池は 約 95%を占めている状況で ペロブスカイト型対応電池のシェアは ほとんどありませんそこに日本が得意と する ペロブスカイト型対応電池が 風穴を開けられるかということでも注目を 集めます 積水化学工業は ペロブスカイト型電池の実証実験を大阪市 で2024年に始め2025年に事業化を
(04:24) 目指しています ペロブスカイト対応電池って何がすごいの ペロブスカイト型対応電池のすごいところ を紹介していきますまずは 薄くて軽いことです 現在主流のシリコン代用電池は ソーラーパネルのイメージ通りに大きくて 重く 設置できる場所が限られますしかし ペロブスカイド型対応電池は シートに印刷するなど オフによって簡単に製造可能ですそのため 紙のように折り曲げられる 柔軟性のある形状にすることが可能です 重量としても軽く設置場所の制限も シリコン対応電池よりも条件を選びません これまでのように 建築物の屋根などに限られることなく設置 することが可能でちょっとした場所での 発電が可能となるのです 今回投入するjr西日本関係者は 軽くてフレキシブルという特徴がある対応 電池で
(05:27) 設置場所の拡大が期待される 性能を検証していきたいと話しています ペロブスカイト型対応電池は シート上に作ることも可能であり私たちの 一般的なソーラーパネルとはかなり異なり これが本格導入されればかなりの方が驚く と思いますその他にもメリットがあります それは 発電効率を高められるという点ですやはり 太陽光発電システムである以上 発電効率は 重要なファクターです 東京大学の研究グループは2022年7月 12日 ペロブスカイト cigsタンデム対応電池として 世界最高性能となる変換効率 26.2%を達成したと発表しました 現在のところこのタイプの現状での世界 最高効率が25% 台ですが2種類以上の 異なる対応電池を積層した対応電池 いわゆる
(06:32) タンデム対応電池にすると45% 以上の変換効率を 実現可能と言われていますその他にも高 効率かつニムスは 太陽光に対して20% 以上の 香典変換効率を維持しながら1,000 時間以上の連続発電に耐える 耐久性の高い ベロブスカイト対応電池の開発に成功して いますこれぐらいの性能を得ることが できれば シリコン対応電池以上の性能を誇ると言っ ても過言ではありません最後に 製造が安価でレアメタルを必要としないと いう点です 現在普及しているシリコン対応電池は 製造するためには手間がかかりしかも 設備的にもかなりものを整備しなければ ならないという点がネックです シリコンを用いるには多くの製造工程が 必要であり高温プロセスもあるため 電力消費量も大きくなってしまいますこの ような工程を経て製造されるため
(07:36) 価格面で抑えることはなかなか難しいです ペロブスカイド対応電池は 妖怪処理による簡素化された製造工程で 済むためコストの高い生産設備を必要とせ ず 低い温度でのプロセスのみで製造できる ため 電気消費量も 抑えられますさらには ペロブスターイトを 半導体の材料に角膜として用いるため シリコンを使う場合と比較して20分の1 程度の材料で済むとされていますつまり 簡単に言えば 安く製造することができるとされるのです さらにさらに ペロブスカイトは一般的な科学物質から 合成できる材料であるため レアメタルを必要としませんつまりは 原材料面ではレアメタルを必要としない ため 安定的に製造することが可能であると言え ます レアメタルなどの貴重な原料に関しては 算出値が偏在しており 世界中で奪い合いの状況になりつつあり
(08:40) ます 材料面で不安がないことは製品として 素晴らしいことです 2030年に 4563億円になる 富士経済は2020年3月に 次世代対応電池の世界市場を調査しその 結果を発表しましたその中で 次世代対応電池の世界市場は2019年 見込みの6億円に対し2030年には 4563億円に拡大すると予測しています 調査は次世代対応電池をすでに商用化して いますが 商用化に目処をつけた 国内外企業23社を対象に実施したもので 商品化の道筋が強いものに絞った調査です 今後は 現在以上の対応電池として 効率強化や 実際の運用の中での耐久性などを向上させ ていくことができれば 十分主流になり得る対応電池です 自動車や無人飛行機など
(09:43) 活用の分野は広がっていくことが考えられ 日本の太陽電池復活の狼煙が上がりつつ あるのかもしれません 国内では 他に東芝や ICパナソニックホールディングスなども この 対応電池の開発をスタートさせており日本 のテクノロジーとして開発が続けられてい ますもちろん ライバルとなる海外勢の動きは注意して いきたいところですが ペロブスカイと対応電池に関しては日本が アドバンテージがある製品です 太陽電池はまだまだ発展していく可能性が 高い分野です今後の研究開発に 注目していきたいところです 皆さんは日本が開発した 次世代対応電池ペロブスカイト対応電池に ついてどのように思いますか ぜひ皆さんのコメントをお待ちしており ますまた ツイッターとLINEでも発信中です リンクは動画の概要欄に貼っています 気になる方はぜひチェックしてみて くださいねそれでは今回の動画は以上です
(10:48) また次の動画でお会いしましょう
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【参考文献】
https://www.nims.go.jp/news/press/2022/09/202209160.html
https://news.mynavi.jp/techplus/article/20220913-2453450/
https://minsaku.com/articles/post834/
https://eetimes.itmedia.co.jp/ee/articles/2003/09/news026.html
https://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/2207/19/news057.html
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