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May 22, 2023

ペロブスカイト太陽光発電が商業化、収量増加が市場原理と一致

画像: REUTERS/Dane Rhys 2月2日 - 今後数年間で太陽光発電容量が急速に拡大することで、商用ペロブスカイト太陽電池技術の立ち上げが促進されるだろう。 米国と欧州は太陽光発電を拡大している

画像: ロイター/デーン・リス

2月2日 - 今後数年間で太陽光発電容量が急速に拡大すると、商用ペロブスカイト太陽電池技術の立ち上げが促進されるだろう。

米国と欧州は、野心的な再生可能エネルギー目標を達成し、エネルギー安全保障を強化するために、太陽光発電の製造能力を拡大している。 米国のインフレ抑制法による財政支援と欧州連合が先月約束した新たな対策パッケージは、ペロブスカイト開発者が試験工場から商業規模の工場に移行するのに役立つはずだ。

グラフ: 欧州連合における年間太陽光発電設置量の予測

出典: SolarPower Europe、2022 年 12 月

現在、世界のモジュール供給は確立された単結晶シリコンウェーハ技術が主流ですが、シリコンベースのセルの性能は理論上の限界に近づき、ペロブスカイト技術は急速に向上しています。

ペロブスカイト材料は結晶構造を持ち、強い光吸収と電荷特性を備えています。 太陽光発電開発者がより高い効率とより低いエネルギーコストを求める中、シリコンとペロブスカイトを組み合わせたタンデム電池が次のステップであると広く考えられています。

タンデムセルは、太陽スペクトルの赤外線部分で特に効率的な太陽電池と、青色および紫外 (UV) 範囲で最適化された太陽電池を組み合わせます。 シリコンセルの理論上の変換限界は約 29% ですが、タンデムシリコンペロブスカイトセルではこれを 43% まで高めることができます。

オックスフォードPVは今年ペロブスカイト・オン・シリコンタンデムセルの商業発売を計画しており、ほとんどのシリコンパネルの収率は約20%～22%であるのに対し、変換効率は27%、エネルギー収率は24%になると予測している。現在市場に出ています。

同社はドイツのベルリン近郊に試験工場を拡張し、2010年末までに生産量を10GWまで拡大する計画だ。

フランスでは、IPVF太陽光発電研究所がフランスのメーカーVoltec Solarと提携して、タンデム4Tペロブスカイト/シリコンセルを生産するソーラーパネル工場を建設しました。 パートナーは2025年に生産を開始し、2030年までに生産能力を5GWまで増強することを目指している。

IPVFプログラムディレクターのグレゴリー・マルケ氏はロイターイベントに対し、このプロジェクトは現在のシリコンパネルと比較してエネルギーコストを15％削減することを目指していると語った。 同研究所は、エネルギー収量が 30% に達し、エネルギー消費量と材料要件が低下すると予測しています。

ボルテック・ソーラーのルーカス・ワイス最高経営責任者（CEO）は声明で「タンデム技術は今後10年間で主流の太陽光発電技術になるだろう。競争環境を変える可能性が高い」と述べた。

コストの削減

メーカーによれば、ペロブスカイト技術を組み込む主な利点は、エネルギー収量の向上、輸送性の向上、二酸化炭素排出量の削減である。

セル効率が高くなると、公称モジュール電力が増加し、同じプラント容量に必要なモジュールの数が減り、システムの設置コストとバランスコストが削減されます。

また、ペロブスカイト層はシリコン設計よりもはるかに薄く、使用する材料の量が約100分の1であるとマルケ氏は述べた。

さらに、パネルメーカーRECグループの最高技術責任者シャンカール・G・スリダラ氏によると、この材料は低温かつ液体状態で処理できるため、「エネルギーと排出量を節約できるだけでなく、表面のコーティングも容易になる」という。

ペロブスカイトのコンセプトにより、より柔軟で軽量なパネルが実現され、屋根やその他の施設により簡単に設置できるようになると同氏は述べた。

ドイツはヨーロッパ最大の太陽光発電市場であり、政府は2030年までに太陽光発電容量を4倍にするという目標において、屋上太陽光発電を主要な成長分野と位置づけている。一方、12月に議員らによって暫定的に合意されたEUのRePowerEU計画では、住宅用、公共用、商業用のすべての新設が義務付けられている。屋上に太陽光パネルを設置するための一定規模の建物。 大規模太陽光発電所の開発者は、不均一なサービスが課題となる可能性がある、使われなくなった鉱山などの代替地にも目を向けています。

劣化問題を解決するにはさらなる取り組みが必要だとシュリダラ氏は指摘した。