国内初の曲がるタンデム太陽電池を屋外設置、神奈川県が実証
ペロブスカイトとカルコパイライトを組み合わせ変換効率1.5倍に2026年1月27日 (火曜) 17:30
国内初となるフレキシブルタンデム太陽電池の屋外実証
神奈川県は、ペロブスカイト太陽電池注1とカルコパイライト太陽電池注2を組み合わせた次世代型タンデム太陽電池を、2026年5月頃から屋内外にある県施設に順次設置し、その性能を検証する。柔軟性のあるタンデム太陽電池を屋外に設置する実証は国内初だという。同電池を提供する株式会社PXPと連携して実施するため、同社と「脱炭素化促進のための次世代型タンデム太陽電池の社会実装に向けた連携協定」を2026年1月26日に締結した（写真1）。
県内3カ所に設置し発電量・劣化状況・用途を検証
今回の実証では、タンデム太陽電池を県内3カ所に設置する。2026年5月頃に神奈川県立地球市民かながわプラザ内にある球体型施設へ設置するのを皮切りに、同年8月頃に神奈川県立辻堂海浜公園内にある信号機の柱部分に、同年11月頃に神奈川県庁の渡り廊下の窓ガラスに設置する（図1）。
設置後は、（1）太陽光の角度などの変化による発電量への影響、（2）屋外や曲面に設置した場合の劣化状況、（3）壁や曲面、柱、窓などの将来的な用途の3点を検証する。
実証で使用するタンデム太陽電池は、ペロブスカイト太陽電池の下にカルコパイライト太陽電池を重ね合わせた構造になっている。ペロブスカイト太陽電池で可視光を吸収し、それを透過した赤外光をカルコパイライト太陽電池で吸収することで、太陽光のエネルギーへの変換効率を高めるとする。PXPが開発中のタンデム太陽電池の変換効率は最大30％を目指しており、単体のペロブスカイト太陽電池やカルコパイライト太陽電池との比較で1.5倍の変換効率になるという。
なお、タンデム太陽電池には、ペロブスカイト太陽電池とシリコン太陽電池を組み合わせたものがある。ペロブスカイト太陽電池は柔軟性があるが、シリコン太陽電池にはシリコンウェハーを保護するためにガラスのカバーが用いられるため、2つを組み合わせた太陽電池は自由に折り曲げられることができない。一方、PXPが開発するカルコパイライト太陽電池は柔軟性があり、曲面などに使用することができる。
世界ではこれまで、ペロブスカイト太陽電池とシリコン太陽電池を組み合わせたタンデム太陽電池の屋外での実証が数例存在する。そこではタンデム用のペロブスカイト太陽電池が青色を効率よく吸収するために組成を変えた結果、結晶の安定性が低下して寿命が1年余りと非常に短くなり、課題になっているという。PXPのCTOである杉本 広紀 氏は、「当社が開発するカルコパイライト太陽電池については、もう既に20年持つという目処が立っている。一方、当社のペロブスカイトは、現段階で10年程の寿命だが、2年後には耐用年数を20年できると考えている」と述べる。
PXPは、カルコパイライト太陽電池の量産試作装置を完成させており、キロワット単位での製造が可能だという。一方で、ペロブスカイト太陽電池については、実証に向けて基礎研究装置で試作をしている段階である。地球市民かながわプラザへの設置時は、タンデム太陽電池の発電容量は100wを想定しており、徐々に容量を拡大するという。
神奈川県の黒岩知事は、「ペロブスカイト太陽電池とPXPの強みであるカルコパイライトの薄膜太陽電池を組み合わせた次世代型タンデム太陽電池は、薄い、軽い、曲げられる、という特性に加え、発電効率が従来の約1.5倍に向上するという強みを持っている。この社会実装が進むことで、太陽光発電が新たなステージへと劇的に進化することを強く期待している」と強調した。
注1：ペロブスカイト太陽電池：結晶構造の一種である「ペロブスカイト」を用いた次世代太陽電池。薄膜として塗布・印刷による製造が可能なため、従来のシリコン型に比べ「軽量・柔軟・低コスト」という特長を持つ。主原料にはヨウ素が使用されるが、日本は世界生産量の約3割を占めており、日本におけるエネルギー安全保障上の切り札として期待されている。
注2：カルコパイライト太陽電池：銅（Copper）、インジウム（Indium）、ガリウム（Gallium）、セレン（Selenium）などを原料とする化合物半導体を用いた薄膜太陽電池。高い耐久性と、宇宙空間のような過酷な環境下でも劣化しにくい「放射線耐性」を備える。主原料の一つであるセレンは、日本が世界第2位の生産量を誇る材料である。
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