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「曲がる・半透明・軽い」有機系太陽電池、NEDOが日本各地で実用化試験開始

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「曲がる・半透明・軽い」有機系太陽電池、NEDOが日本各地で実用化試験開始

NEDOは次世代太陽光発電システムの本命の一つとされる、有機系太陽電池の早期実用化を目的とした実証試験を開始すると発表した。

今回、NEDOの有機系太陽電池実用化先導技術開発プロジェクトにおいて、日本各地で実証試験をそれぞれ開始する。

本実証試験では、色素増感太陽電池を用いた「デザインソーラーランタン」を京都市内に設置し、発電量や耐久性の検証を開始するとともに、有機薄膜太陽電池を用いた「発電するサンシェード」を仙台市科学館に設置し、太陽光発電と日射熱のカットによる省エネ効果の検証を年度内に開始する予定。これらを始め、新しい設置スタイルに繋がる、様々な実証試験を展開する。

有機系太陽電池は、大幅な低コスト化が期待されるだけでなく、少ない光でも発電する等、従来の太陽電池に比べ様々な利点があることから、国内外で開発競争が行われており、実使用環境下における課題の抽出と解決を進め、実用化を急ぐ必要がある。そのため、本事業では、有機系太陽電池を使用した太陽光発電システムを設計・試作し、実証システムとしての最適化を図った上で、実使用環境に設置し、発電量や耐久性等を実証・評価することを目的としている。

実証試験の概要は以下の通り。

(1)色素増感太陽電池の意匠性を活用した
「デザインソーラーランタン」「独立電源型広告掲示板」
(助成先:日本写真印刷)

日本写真印刷の「デザインソーラーランタン」

色素増感太陽電池は、太陽電池そのものに絵を描いたり、半透明にできるなど、既存の太陽電池に比べてデザイン性に優れ、また、曇りの日や垂直に設置した場合でも性能を発揮する。

この特長を利用し、日本写真印刷は京都市内2カ所(京都市国際交流会館、京都市美術館)で「デザインソーラーランタン」の実証試験を開始したほか、共同研究先の島根県産業技術センターとともに、色素増感太陽電池を内部に取り付けた「独立電源型広告掲示板」を製作・設置し、島根県内2か所(テクノアークしまね、くにびきメッセ)で実証実験を開始した。

「独立電源型広告掲示板」は、上部にポスター掲示部、下部にシースルー性がありカラフルな色素増感太陽電池を配置している。日中に色素増感太陽電池が発電し、蓄えた電力を使って夜間に内蔵されたLEDライトがポスター掲示部を照らす。

(2)従来太陽光発電の設置が進んでいなかった
日射量の少ない場所での利用を想定した発電量検証
(助成先:シャープ・フジクラ)

色素増感太陽電池は、太陽光の入射角依存性や光量依存性が少ないことから、既存の太陽電池と比較し、住宅や工場等の壁面や北面のような日射量の少ない場所に設置した場合であっても、発電が期待できると考えられている。この特長を利用し、シャープは高電圧型色素増感太陽電池を、フジクラは高電流型色素増感太陽電池を製作・設置し、それぞれ奈良県(シャープ葛城工場)、千葉県(フジクラ佐倉事業所)で実証試験を開始した。今後両社は、壁面や北面に設置した場合の既存の太陽電池との発電量比較検証を行う。

壁面設置を想定した既存太陽電池との比較検証試験

壁面設置を想定した既存太陽電池との比較検証試験
(シャープ(株)葛城工場・南壁面設置。下側に設置しているものが色素増感太陽電池で、上側に設置しているものは比較用の既存太陽電池)

(3)有機薄膜太陽電池の実証試験に向け、三菱化学と仙台市が覚書を締結
(助成先:三菱化学)

三菱化学は、軽量・フレキシブルといった特長を有する有機薄膜太陽電池を用いて、窓材や建材一体型、車載型といった利用形態を想定した実証試験を行うこととしている。この度、三菱化学は、仙台市と実証試験に関する覚書を締結し、仙台市震災復興計画に定める「持続的なエネルギー供給を可能にする省エネ・新エネプロジェクト」と連携した実証試験を行うこととなった。今年度は、スリーエム仙台市科学館においてシースルー性のある有機薄膜太陽電池をサンシェードとして使用した屋内実証実験を行う。

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なお、シースルー性のある有機薄膜太陽電池は、日本最大の再生可能エネルギーに関するイベント「RE2013 - 第8回再生可能エネルギー世界展示会」(7月24日(水)~26日(金))NEDOブースにおいて展示を予定している。

また、今回の実証試験における有機系太陽電池とは、色素増感太陽電池と有機薄膜太陽電池を指している。色素増感太陽電池とは、光エネルギーの吸収作用を有する色素と酸化チタン光電極などを組み合わせた太陽電池を指し、有機薄膜太陽電池とは、導電性ポリマーやフラーレンなどを組み合わせた有機薄膜半導体を用いる太陽電池を指している。

【参考】
NEDO - 有機系太陽電池の実証試験がスタート

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