ペロブスカイト型の太陽光発電が需要増!従来との違いや市場の拡大も!
太陽光発電は、発電時に二酸化炭素を排出しないクリーンエネルギーとして近年需要が高まっているものです。中でもペロブスカイト型の太陽光発電は、太陽光発電を今後さらに普及させるものとして注目されています。
そこで今回の記事では、ペロブスカイト型の太陽光発電について具体的に解説します。太陽光発電の今後について具体的に知りたい方は、ぜひ目を通してみてください。
目次
ペロブスカイト型の太陽光発電が需要増!従来のものとの違いは?
冒頭で紹介した通り、ペロブスカイト型の太陽光発電が今後の太陽光発電の未来を決めるものとして注目されています。そこで今回の章では、ペロブスカイトとは何かという部分を紹介します。
ペロブスカイトとは?
ペロブスカイトは、以下のような結晶構造を持つものです。
- メチルアミンなど
- 鉛など
- ヨウ素など
ペロブスカイト構造を構成する化学物質の組み合わせは幾通りもあるので、上記の構造のもののみペロブスカイトと呼ばれるようになりました。
ペロブスカイト型の太陽光発電の仕組みは?
ペロブスカイト型の太陽光発電の仕組みを見ていきましょう。
ペロブスカイト型の太陽光発電は、従来の太陽光発電と同じ仕組みで構成されています。具体的には、以下の通り4つの構成からできています。
- 発電層(ペロブスカイト層)
- 電極
- 電子輸送層
- 正孔(ホール)輸送層
発電層を中心に③④があり、両サイドの一番外側を②で囲った5層構造です。
太陽光発電に光が当たると、①で電子と正孔が発生します。電子は③を通じてマイナス極、正孔は④を通じてプラス極へ輸送されます。電荷の移動によって電流が発生し、電力が生じるといった流れです。
ペロブスカイト型の太陽光発電が従来の太陽光発電に勝っている点は?
ペロブスカイト型の太陽光発電の需要が高まっていますが、従来の太陽光発電に比べて勝っている点は何なのでしょうか。具体的に解説します。
①非常に安価
ペロブスカイト型の太陽光発電は、非常に安価という特徴があります。具体的な理由は、以下の通りです。
- レアメタルを必要としないから
- 少ない工程で製造できるから
それぞれ具体的に見ていきましょう。
レアメタルを必要としないから
レアメタルが主に使われているのは、化合物系の太陽光発電です。レアメタルを日本で産出するのは極めて難しく、基本的には中国からの輸入に頼っています。つまり従来の太陽光発電は、輸入費が太陽光発電の本体代に上乗せされているので割高なのです。
また、レアメタルのリサイクル法が具体的に決められていないというのも問題点です。地球環境のためを思って購入した太陽光発電が、レアメタルが入っていることでリサイクルできないとなると…。そのまま放置されることで有害物質が排出される恐れもあります。
一方、ペロブスカイト型の太陽光発電はレアメタルを必要としません。主な原材料はヨウ素という、日本がシェア率2位を誇っているものです(1位はチリ)。つまり、ペロブスカイト型の太陽光発電では輸入費を負担する必要がないので安価なのです。
少ない工程で製造できるから
ペロブスカイト型の太陽光発電は,従来の太陽光発電に比べて少ない工程で施工作業を行えるため、製造コストのカットが叶い、販売価格も比較的リーズナブルです。少ない工程で製造できる主な理由は、以下の通り。
- 塗布や印刷技術により量産が可能だから
- 使用する材料が少ないから
具体的にどれくらいの価格帯で販売されるのかというと、従来の太陽光発電の20分の1以下とされています。従来の太陽光発電は、家庭用で100万円が相場といわれています。ペロブスカイト型の住宅用太陽光発電が世に出回れば、高く見積もっても20万円前後で購入できるということです。とても安価なのがわかるでしょう。
②国内生産が可能
先ほども少し触れましたが、国内生産が可能なのもペロブスカイト型の太陽光発電の特徴です。主な原材料は日本国内にあるので、太陽光発電システムの国内生産が可能です。
太陽光発電は長寿命だからこそ、安心の国内製のものが良いと思う方も多いはず。そういった面でも、国内生産が可能なペロブスカイト型の太陽光発電は安心です。
③設置場所に制限がない
設置場所に制限がないのも特徴です。
従来の太陽光発電はそれなりに重量があり、正方形もしくは台形などといった形の制限がありました。一方でペロブスカイト型の太陽光発電は、軽量で柔軟性が高い素材を使用しています。つまり、設置場所が自由に選択できるのです。
従来の太陽光発電システムにおける太陽光パネルの重量は、1㎡あたり15kg前後。対してペロブスカイト型の太陽光発電は、1㎡あたり1kg前後です。とても軽量なのがお分かり頂けることでしょう。
したがって、極端な話を言えば、アーチ状の場所にも設置が可能なのです。また、窓ガラスを太陽光発電にもできるので、太陽光発電のこれからを考えたときに、とても将来性のあるものとして注目を集めています。
④少ない太陽光でも発電できる
少ない太陽光でも発電できるのも特徴です。
従来の太陽光発電は、快晴日に比べて曇天時や雨天時の発電量は極めて低いという特徴があります。しかし、ペロブスカイト型の太陽光発電は弱い光でも発電できるので、従来の太陽光発電に比べて発電効率が高いのです。具体的には、室内のLED電球でも発電できるので、停電時にも何かしらの微光で発電できる可能性が高く、安心できるでしょう。
ペロブスカイト型の太陽光発電が従来の太陽光発電に劣っている点は?
将来性抜群に見えるペロブスカイト型の太陽光発電ですが、残念ながら従来の太陽光発電に劣っている点もいくつかあります。その中でも特に代表的な2つのマイナス面を紹介します。
①寿命が短い
寿命の短かさについてはマイナス面です。
従来の太陽光発電の寿命は30年以上といわれています。とても長寿命ですよね。一方でペロブスカイト型の太陽光発電の寿命は、5〜10年程度といわれています。積水化学は、2025年までに寿命20年前後のペロブスカイト型の太陽光発電を販売すると発表していますが、それでも従来の太陽光発電に比べて10年も寿命が短いです。
②設置面積を広くできない
設置面積を広くできないのもマイナス面です。
実は2024年現在の技術では、ペロブスカイトの膜を均一に製造する術はありません。つまり、大きな太陽光パネルを作ることができないのです。設置面積が少ないと得られるエネルギー量も少なくなるので、このあたりはデメリットだといえるでしょう。
③既存の住宅への普及がいまいち
既存の住宅への普及がいまいちという面もあります。
新築住宅で最初からペロブスカイト型の太陽光発電が構成されている場合、万が一の際に保証が降りるケースがほとんどです。しかし、住宅メーカー側の保証が追いついていない事実があるため、既存の住宅への普及がなかなか進まないマイナス面があります。
ペロブスカイト型の太陽光発電の将来!市場規模の拡大はほぼ確実!
一長一短あるペロブスカイト型の太陽光発電。ですが、それは従来の太陽光発電にもいえること。ペロブスカイト型の太陽光発電はマイナス面を考慮しても、市場規模の拡大はほぼ確実といわれています。では、具体的にどういった未来が予想されているのでしょうか。紹介します。
2040年の世界市場は2兆4000億円規模!
ペロブスカイト型の太陽光発電の世界における市場規模は、2040年に2兆4000億円といわれています。2024年現在、あまり大々的にペロブスカイト型の太陽光発電は販売されていません。先ほど紹介したデメリットが改善できてないからです。
しかし富士経済は、2020年代後半にもペロブスカイト型の太陽光発電の量産が始まると予想しています。その結果として、2040年の世界市場が2兆4000億円に達するという予測を発表しているのです。今後どのように急成長を遂げるのか、楽しみですね。
日本でも2040年に233億円規模に成長の見込み!
日本でも、ペロブスカイト型の太陽光発電の需要は伸びていくと予想されています。具体的には、2040年度に233億円規模の成長が見込まれています。
ペロブスカイト型の太陽光発電を普及させたい政府は、経済産業省が主体となって、ペロブスカイト型の太陽光発電におけるFIT制度区分の議論を本格化することも発表しているほど。政府の後押しもあり、ペロブスカイト型の太陽光発電の未来が明るいのはほぼ確定事項といえるでしょう。
ペロブスカイト型の太陽光発電の将来性は高い!情報収集を始めよう!
今回の記事では、従来の太陽光発電に変わる新しい太陽光発電として、ペロブスカイト型の太陽光発電を紹介しました。従来の太陽光発電と同じく一長一短はあるものの、国内生産が可能だったりレアメタルを必要としなかったり、長期的に見てとても将来性があります。
ペロブスカイト型の太陽光発電は、政府の後押しもあってこれから需要が伸びていくと予想されています。太陽光発電の今後について気になる方は、ぜひペロブスカイト型の太陽光発電についても具体的に調べてみると良いでしょう。
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この記事の監修者
『お客様に寄り添うこと』をモットーに日々の業務に取り組んでおります。
太陽光発電の活用方法や蓄電池の導入などのご相談は年間2000件以上頂いており、真摯に問題解決に取り組んできました。
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