簡単説明_ペロブスカイト太陽電池

一部の市場で大人気の次世代太陽光発電である ペロブスカイト太陽電池について

簡単でわかりやすく解説します!!

 

 

ペロブスカイト太陽電池とは

ペロブスカイト結晶を用いて作られた太陽電池の事

ペロブスカイトは ロシアのウラル山脈で発見された鉱物ですが、

ここで言うペロブスカイト結晶は 同じ結晶構造をもつ素材を意味します。

この結晶は 化学物質の合成で比較的簡単に作ることができ、約600種以上あります。

その中でより太陽電池に向くものが 日々研究されています。

 

 

特徴 (良い点)

ペロブスカイト太陽電池について 特徴を簡単にまとめると下記の様になります。

革新的な点

  1. 発電効率が 既存シリコン並み
    • 太陽光に対して20%以上 
      <単結晶シリコン型以外の太陽光は15%以下>
  2. 薄型伸縮性ありで 軽量
    • 取付時の制約がほぼない 
      <住宅の場合、屋根の耐荷重分しか乗せれなかった。>
  3. 製造コストが安い
    • 塗布法(印刷機みたいなもの)で簡単にできる 
      <シリコンの場合と比べて半額以下でできるといわれている。>

 

期待できる将来

建物の外壁にも貼ることができる。

ビルの外壁などに貼った建物が増えれば 自家発電する都市ができるかも!!

しかも、安くて設置しやすいから実施しやすい!!

 

 

 

特徴 (課題点)

ペロブスカイト太陽電池の量産に向けて課題となっている点は下記になります。

課題となる点

  1. 劣化が激しい為、外環境で使い辛い
  2. 電圧印加でイオン拡散が起きる
  3. 鉛が含まれている

 

詳細

1.劣化が激しい為、外環境で使いづらい

太陽電池は劣化すると発電効率が下がり 最終的には発電しなくります。

劣化の要因は 主に3つ

光、水(空気中に含まれているレベル)、酸化チタン(太陽電池に含まれている)

現在、研究により 以下の結果がわかってます。

要因3つが揃うと劣化が急激に進み、

どれか1つでも欠けると劣化は緩やかになります。

実質、光と酸化チタンは必須になるので 

水(空気)に触れない様にする封止の技術が研究されてます。

これについては 現在、各企業 実用段階まで来ているようです。

 

 

2.電圧印加でイオン拡散が起きる。

電気が通ることで劣化が起きますが、

逆方向に電圧をかけることで回復することがわかってます。

 

3.鉛が含まれている。

現状、最も性能が高いペロブスカイト結晶は鉛化合物になります。

人体に有害な鉛ですが 口に入るなどしなければ問題ないです。

この電池が大量に不法時されて環境汚染レベルにならない限り問題ないでしょう。

とはいえ、普及した際には ゴミの回収経路はしっかり決める必要がありそうですね。

 

 

まとめ

最終製品としての課題が残りますが、達成すれば世界が変わる程の太陽電池

上記の課題も各社の取り組みで ほぼ解決しているようです。

また、メーカーの状況なども知れべて ブログに書ければと思います。

とりあえず、今回はこのへんで!!

 

 

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