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ペロブスカイト太陽電池が長持ちするメカニズムを説く兵庫県立大大学院の伊藤省吾教授(中央)と紀州技研工業の小林英治さん=姫路市南駅前町
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ペロブスカイト太陽電池が長持ちするメカニズムを説く兵庫県立大大学院の伊藤省吾教授(中央)と紀州技研工業の小林英治さん=姫路市南駅前町
兵庫県立大などの研究で、20年以上耐久することが分かった「ペロブスカイト太陽電池」=姫路市南駅前町
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兵庫県立大などの研究で、20年以上耐久することが分かった「ペロブスカイト太陽電池」=姫路市南駅前町

 兵庫県立大などの研究チームは、次世代の太陽電池と呼ばれる薄型の「ペロブスカイト太陽電池」の実験で、世界最長となる20年以上使用できる結果が得られたと発表した。シリコン結晶を使う電池よりもコストが低く、利用範囲が広がる可能性が期待される一方で、耐久性の低さが課題だった。研究チームは「実用化に向け大きく前進する」としている。

 兵庫県立大と、産業用インクジェットプリンター製造の紀州技研工業(和歌山市)などが2019年4月から共同研究。アメリカの科学専門サイトに13日、論文が公開された。

 電池の電極に一般的な金属ではなく、安価である炭素を使用。それらを樹脂で覆うことで、劣化につながる湿気に強い構造とし、コストも削減した。

 電池の成分を11種の組み合わせでつくり、気温85度、湿度85%の条件で試験を行った結果、2種は3千時間に耐えたという。屋外環境で20年分の使用に相当するといい、光を当てても電池が劣化しない現象が確認され、それが耐久性向上の要因とみている。最長5~10年とされていた記録を大幅に塗り替え、シリコン型太陽電池と同等の耐久性となる。

 ペロブスカイト太陽電池はフィルムのように薄く、液状にして塗ることもでき、従来の太陽電池では設置が難しかった窓ガラスやビルの壁などへの利用も想定される。高騰しているシリコンなどを使用しないため、大幅なコスト削減も期待される。

 国は50年に温室効果ガス排出の実質ゼロを表明しており、再生可能エネルギーによる発電が不可欠となっている。同大大学院工学研究科の伊藤省吾教授(51)は「実用化に向け、耐久性の問題をクリアしたのは大きい」と話す。(井川朋宏)

【ペロブスカイト太陽電池】 ペロブスカイトは、規則正しい結晶構造が並ぶ有機化合物と無機化合物のハイブリッド素材。宮坂力・桐蔭横浜大特任教授が2005年、太陽電池に利用できることを発見。素材を混ぜた液体を塗ればビルの壁などでも発電でき、コストも抑えられ、再生可能エネルギー拡大の切り札になると期待される。世界的な研究競争で、光を電気に変える発電効率も従来の太陽電池に近づいている。

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