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科学

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ペロブスカイトという太陽発電

さぼ郎
面白そうだと思って図書館から「What IF?」という本を借りてきました。種として科学ネタなのでおそらく日建サイエンスの書評で見たのだと思います。

ホワットイフ

ざっと目を通して、自分的には興味が持てなかったので返却します。例えば「ピッチャーが光速で球を投げたらどうなるか」という質問に対する答えは「核融合が起きて半径1.5Kmが吹っ飛んでしまい、バッターはルールによって1塁へ出られる」みたいな、あちらのインテリ特有の「ユーモア」で答えるナンセンス・サイエンスものでした。

昨日は、近廣先生による「国際金融」を銀座山荘で勉強してきました。映像で取りましたので、復習して、要点をまとめたら掲載しますが、とても、ためになりました。

たしかに、日常生活に「国際金融」や「日銀の当座預金」を知ったところで、役に立つ場面は無いかもしれませんが、必ずしもそうとばかり言ってられないような気もしています。

テレビやメディアに報道される情報は、どういうわけか偏っていたり断片的だったりで、何も考えずに鵜呑みにすると、ニュートラルな考え方ができなくなってしまう懸念を感じます。

そんな意味においても、昨日の「金融論」はとても勉強になりました。興味深い内容でしたので記事掲載をしなければと思っています。

宮脇力
宮脇力研究室にリンク ↑

さて、日経サイエンス2015年10月号に「日本発の期待の新人 ペロブスカイト太陽電池」という記事が目に止まりました。「日本発」というところに気が惹かれたのですが、桐蔭横浜大学の宮坂力さんのグループが考案したレシピで世界の研究者が実用化を目指しているのが「ペロブスカイト」という新材料の太陽電池だそうです。

太陽発電

当初は3.85%だった発電効率が、今では20%を超えているということです。もちろん大きさや製造コストや耐久性など、幾つかの問題点はあるものの、実用化されれば、まず、シリコンの純度を上げるためにかける熱が要らなくなることや、材料の入手が容易である上にガラスのような硬い素材ではなく柔軟な素材に展開でできるなど、幾つかの利点があるようです。

また、若干の鉛を使うようですが、その原料は旧来の自動車のバッテリで使用した鉛の転用が可能だそうで、リサイクルにもなるわけです。

とはいえ、シリコンをペロブスカイトにしてコストが下がったとしても、太陽電池パネル全体で見ると、筐体とか設置などにかかる費用のほうが圧倒的なコストのようで、発電パネルにおけるペロブスカイトの、全体に対するコスト低減効果はさほどのものでもないようです。

1ワットあたり3.48ドルのところ、太陽電池パネルは72セントだそうで、仮にシリコンからペロブスカイトに変えることで20セントになったとしても1ワットあたり50セントしかコスト効果につながらない。

当面は、シリコンの太陽電池にペリブスカイトを重ねることで、30%を超える発電量を目指すようです。

そもそもを言うとシリコンが太陽から奪えるエネルギーは25.6%なのだそうです。その理由のいくつかを上げると、まず、太陽光のすべての帯域に対して有効な発電素子はないため、一番効率の良い帯域を使うため、無視する帯域ができてしまうこと。

太陽

結晶性が高いほど、電子の通りがよくなるわけで、逆を言えば、通りのが悪い分、熱に変換されてしまうこと。純度の高い結晶を作るのには、それなりのコストがかかってしまうこと などがあげられます

ぺロブスカイトをwikiで調べると、「灰チタン石」のことのようであり、または、その結晶構造のことでもあるようです。詳しいことはわかりませんが、地球の内部のマントルでは、このペロブスカイト構造になると説明されています。

組成
wiki「ペロブスカイト構造」にリンク ↑

そのことが太陽発電とどのようにかかわるのか脈絡はつかめませんが、ともかく「日本発」なところが、なんだかうれしい感じがします。成果につながってほしいですね。

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