そこにペロブスカイトの耐久性問題を解決できたかのような記事が出てきました（30年の寿命を超えるペロブスカイト太陽電池の開発に成功）。実は、私は偉そうなことを言っていてもペロブスカイトについてまともに調べたこともなく（汗）、耐久性の問題は光による劣化だと思っていました。しかしこの記事を見ると劣化の原因は風雨だとなっています。その上で温湿度ストレスを加速的に与えるような耐久試験を行って、開発された太陽電池は30年の耐久性があると結論付けていました。

本当なのですかねぇ。光劣化は無いのでしょうかねぇ。この記事の耐久試験方法では一応電池に光を当てているのですが、使っている光源がメタルハライドのランプ。太陽光の再現ならキセノンランプを使って欲しいところです。しかも光の強度については何も触れていません。本当にこれで耐久試験になっているのですかねぇ。本当に劣化の原因は風雨なのですかねぇ。元論文にリンクが張ってあるのですが、英文なので良く判りません。どうしても疑問が残りました。

しかし、このままでは釈然としないので、これからもう少ししっかり情報を集めていきたいと思っています。

ペロブスカイト太陽電池について、皆さんは本物と思っていますか。

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前回のブログで、「私はペロブスカイト太陽電池にあまり期待していない」と書きましたが、この太陽電池は最近のニュースなどで有望な次世代太陽電池と取り上げられることが多く、不思議に思われる方がいるかもしれません。私がペロブスカイト太陽電池に期待していない理由を少し説明しておこうかと思います。

最大の理由は「低温プロセスである」という点です。結晶シリコン太陽電池は1000度近い高温で製作されます。ペロブスカイト太陽電池の方はよく知りませんが、塗布プロセスで製造できるということなのでそれほど高い温度ではないと思います。太陽電池は厳しい自然環境に設置されるものなので、高い耐久性が必要とされます。低温プロセスのペロブスカイト太陽電池がそんな環境に耐えられる気がしないのです。

私はかつてアモルファスシリコン太陽電池の研究に携わっていました。薄膜で低温プロセスのアモルファス太陽電池（この辺りペロブスカイト太陽電池と似ていますね）が発見された時は、従来の結晶シリコン太陽電池より画期的にコストダウンが可能だとされ、一世を風靡する勢いで注目が集まりました。ソーラー電卓が開発されたのもこの時です。しかし、アモルファス太陽電池は光劣化が克服できず、大規模な電力用途には使われることはありませんでした。

ペロブスカイト太陽電池にも同じような傾向が見られると思います。実際、今のペロブスカイト太陽電池は全く安定性が無いようです。ペンキのように塗って作れる太陽電池と言うのが謳い文句のようですが、ペンキは2-3年でダメになりますね。ペロブスカイト太陽電池もそれほど持たないのではないでしょうか。

ただ、太陽電池分野は今あまり新しいネタが無いので、取りあえず話題のペロブスカイトで研究を繫いでおいて、次の新しいネタを探すという手はあるでしょう。研究を絶やすと新しい芽が出てこなくなりますから。「塗るだけで作れて、軽くて曲げられる太陽電池」というのは聞こえが良くて、研究ネタに使いやすいですからね。そういう意味では研究を続けることに賛成です。

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しかし、記事を読むと太陽電池の軽量化やフィルム化など「？？？」という内容になっています。良く判らないのでエネ庁のHPで調べてみました。下記のような研究テーマになっています。

本当に軽量化やフィルム化が技術開発のテーマでした。立地制約の克服というのは、ビルの壁面や重量制約のある建物の屋根、あるいは車の屋根に太陽電池を載せることが目標のようです。これらはどちらかというと、特殊用途太陽電池の開発であって、立地制約の克服とは少し違うと思いますけれど・・・。多分、ペロブスカイト太陽電池やタンデム太陽電池の研究費補助金を得たいために、このような無理筋の研究テーマにこじつけたのでは・・・。

これはNEDOの技術開発として行われるので、おそらく研究受託先は大体決まっていて、成果もほぼ目途が立っているものだと思います。ただ、しっかりとしたデータを出すために国の補助金でしっかりとした設備を導入し研究を行いたいのでしょう。

まぁそういうのは補助金を得るためによく行われる手口なので仕方ないですけれど、かなり研究テーマがズレているのがイヤですね。

日本は本当に立地制約が厳しいので、例えば斜面や地盤が悪いところにうまく太陽光発電を設置できる技術開発をして欲しいなと思いました。

・・・と思っていましたが「太陽電池にイノベーションの波」という記事がありました。「へーっ」と思って読んでみましたが、ペロブスカイト太陽電池のことを取り上げたもので、特に新しい内容もなく、少なくとも「イノベーションの波」というものは感じられませんでした。

確かにペロブスカイト系は低温で作れるため、低コスト化できるかもしれませんが、既に結晶シリコン系が十分に安いため、あまりインパクトがありません。それよりも低温で作るものは安定性に不安が残りますね。シリコン系でもアモルファス太陽電池は低温で作れるため低コスト化が期待されましたが、光劣化問題が解決できませんでした。塗料などでも高温で焼きつけたものは抜群の対候性ですね。ペロブスカイト系太陽電池でも経時劣化の問題があり、これが致命的になるのではないかと思っています。

それよりこの記事、随分文章が安っぽいですね。週刊誌記事見たいです。記事に著者紹介があったので見てみると、投資会社に勤めていて医学系の研究開発マネジメントの支援活動をしているとか。太陽電池と全然関係ない人のようです。それで納得したわけですが（笑）、それにしても何でこんな記事を書いたのかな？？？

ペロブスカイト太陽電池と言うのは、発見されてから急激に効率が向上が、しかも安価に作れそうということで、世界の注目を浴びたのですが、その後どうもパッとしないですね。考えてみれば、今のシリコン太陽電池と言うのは安価でしかも効率もそこそこ良く、これに勝つのは簡単なことでありません。ペロブスカイト太陽電池はどうなのかなぁ・・・、期待が大きかっただけに、ちょっと幻滅気味です。

私が太陽電池関係で幻滅しているのは、このペロブスカイト太陽電池と、テスラ―のルーフ型太陽電池です。いずれも脚光を浴びて登場しましたが、その後が続きません。期待を裏切られた感じを強く持っています。

どちらももう一度、期待を裏切って欲しいですね。東大も頑張って！

研究開発はNEDOのプロジェクトとしてやっているようで、記事によると研究課題が「設置可能場所を拡大すること」になっています。そのためにペロブスカイト太陽電池をテーマにしたんですね。ペロブスカイト太陽電池は印刷方式で製造でき、曲面やフィルムのような素材の上に形成できるので、設置場所が拡大するというのがストーリー。

ちょっと紛らわしいですが、ペロブスカイト太陽電池自体は世界中で研究が進められていて、東芝の技術ではないです。ただ東芝では電池を作る際の印刷技術で「メニスカス塗布法」という独自技術を持っているようです。この技術を使えば大面積のペロブスカイト太陽電池を作りやすくなるという見込みのようです。現実にはペロブスカイト太陽電池の研究をしているところは他に多くありますから、結局は東芝の技術に競争力あるかということになりますね。

また曲面太陽電池やフレキシブル太陽電池を作れるようになったとしても、効率や耐久性などの問題が残っており、記事のタイトルにあるような「主力電源化を後押し」するような太陽電池になるのか疑問ですね。特殊用途として設置場所を広げることはあり得ますが、「主力電源化を後押し」できるほどになるでしょうか。

まぁ、東芝さんはそれらの問題を解決するために研究開発しているのでしょう。ここはひとつ、期待して見ていましょう。

普通のSi太陽電池では短波長側の光をうまく利用できないので、それを改良するためにSi太陽電池上に短波長利用のための太陽電池を積層する方法がいろいろ考えられています。積層する太陽電池としては、SiCやa-Siの太陽電池がよく考えられていますが、ここではペロブスカイト太陽電池を使ったようです。

この構造で変換効率がどれぐらいまで行くのでしょうね。確かに27.1%は高い変換効率ですが、今のSi太陽電池でも研究レベルでは26%以上行っていたように記憶していますので、もう少し上を行かないと構造が複雑になるだけに厳しいような気がします。ただ、ペロブスカイト太陽電池は低コストで作れるので、うまく行けばコストパーフォーマンスで勝てるでしょう。

しかし、安定性はどうなのでしょうね。ペロブスカイト太陽電池は不安定と言う話を聞いていますので気になります。まぁ、まだ課題もあるペロブスカイト太陽電池ですが、日本人が発見した技術なので、できれば単体で、そうでなくてもこのような形で実用化されることを期待しています。

確かに有機で作るより無機で作る方が安定性は良さそうですね。それにペロブスカイト太陽電池の最大の短所は寿命が短いことですから、安定性の向上は大きな課題です。ただこのニュースを見ていくと、安定性については300時間の光照射後でも劣化しなかったと書いてあるだけです。

300時間かぁ・・・・。日本の太陽光は昼間の最大光強度（1平米あたり1kW）で1200時間ぐらいの照射があると言われています。そうすると300時間ってだいだい3か月ほどですね。普通のシリコン太陽電池だと20-30年ぐらい持つと言われていますので、まだ100分の１ほどですか。

まぁ、300時間で劣化が無かったと言っているだけなので、そのまま3万時間劣化が無いかもしれませんので、まだ判りませんが・・・。

ペロブスカイト太陽電池は簡単に作れるので、あちらこちらの機関で研究されているようです。その中で安定性向上は大きな研究テーマだと思います。いろいろな研究機関が今後も競って研究し、改善されていくことを期待しましょう。なんせ、ペロブスカイト太陽電池は日本の発明ですからね。なんとか実用化して欲しいですね。

歓迎できるニュースですが、記事を見ると純研究的な話なので実際の実用化はまだ遠いのかなという印象を受けます。信頼性改良の内容については定性的な説明が多い中で、「35℃の連続光照射下でも、初期性能の90%を1300時間以上維持できた」というところが唯一の定量的な説明です。連続光は多分1kW/m2の光だと思いますが、日本では1年間でこの強度の光が1200-1300時間照射していますから、これだとやはり実用化は遠いかなという気がします。1年で劣化が10%以内と言うとペロブスカイトとしてはかなり改善されたと見るべきなのでしょうが、今の結晶シリコン太陽電池の劣化は1年で0.5%ほどと言われていますから、まだまだ差は大きいですね。

発明以来、急激に変換効率が向上して、世界の注目を浴びたペロブスカイト太陽電池ですが、最近少し停滞気味です。日本人が発明したものなので頑張ってほしいのですが・・・、さてどうなるでしょう。

この記事を見ると太陽電池はポーランドのベンチャー企業「サウル・テクノロジー」という会社の技術で、プラスチックフィルムに輪転機で印刷して作るものだそうです。何となくペロブスカイト太陽電池を連想しますが、ペロブスカイト太陽電池は信頼性が低く、まだ実用化されていません。ハウステンボスのものの信頼性は判りませんが、コストが1/4になるそうです。

蓄電池の方はどこの技術か判りませんが、「植物蓄電池」という触れ込みです。安くて充放電回数を従来の数倍にできるそうです。

うまい話ばかりですが、大丈夫でしょうかねぇ。今年の秋にはお披露目したいそうですから、その時にはもう少し詳細が判ると思います。ハウステンボスはそれなりに太陽光発電をやってきていますので大きな間違いは無いと思いますが、まぁ、期待せずにお披露目を待っていましょう。