建材一体型太陽光発電 (BIPV) の開発動向と今後の展望

第1部 太陽光発電の市場動向・技術動向について ペロブスカイト太陽電池の主要プレーヤー・期待市場・メリットデメリット・今後

(2024年10月30日 10:30〜12:00)

　地球温暖化に起因する気候変動により、甚大な被害が世界中で頻発する今日、脱炭素社会への移行を早期に実現すべく、太陽光発電をはじめとした再生可能エネルギーの導入が急ピッチで進められている。日本の再生可能エネルギー電力比率は先進諸国の中では依然として低く、2030年までに再生可能エネルギー電力比率を18% ⇒ 〜38%へ引き上げるべく再生可能エネルギー導入が着々と進められている。こうした状況下、太陽光発電市場も活発化しており、現在主流の太陽電池 (PV) は結晶シリコン型であるが、近年、軽量化・フレキシブル化・更なる低コスト化が期待されるペロブスカイト型PVの技術進展が目覚ましく、従来PVとは異なる用途での関心が高まっている。例えば、従来型PVではこれまで設置が困難であった重量・形状制限のある建物への搭載や建材一体型BIPV (Building Integrated PV) への応用、屋内IoT電源や宇宙太陽光パネル等への応用があげられる。その一方で、本ペロブスカイト型PVを実フィールドで工業製品として使用するためには、現状、解決すべき課題が複数存在する。1環境中水分・酸素により発電効率が著しく低下する、2発電層が有機系材料であるため屋外耐久性に乏しい (耐熱性・耐薬品性など) 、3人体有害性が証明されているPb含有物質を使用している (Pbフリー化は依然開発途上) 、などが一例である。特に、電池寿命が短いという点は、発電コストの上昇を意味することから、Cost Sensitiveな太陽光発電製品においては致命的課題と考えられる。 　本講演では、まずグローバル市場における太陽光発電の現状について解説し、次に、ペロブスカイト型PVの期待市場とその社会実装への取り組み、および、長寿命化とPbフリー化ソリューションの現状について述べ、それを踏まえ、今後の循環型社会に合致したペロブスカイト型PVの形態とその普及期について考察する。

1. 脱炭素社会へ向けた再生可能エネルギーの現状
2. 太陽光発電
   1. ペロブスカイト型太陽電池の現状と課題
      1. 期待市場
         • BIPV
         • 屋内IoT電源
         • 宇宙太陽電池
         • 車載など
      2. 材料 (Pbフリー化)
      3. プロセス
         • 蒸着法
         • 塗布法
         • Roll-to-Roll
      4. 環境劣化メカニズムと高信頼性化ソリューション
   2. ペロブスカイト太陽電池の今後について
3. まとめ
• 質疑応答

第2部 カーボンニュートラルを目指した次世代 BIPV の開発

(2024年10月30日 12:50〜14:20)

1. 社会実装に向けた取組み
2. 壁面PVの外観制御と自家消費
   1. 壁面設置太陽電池モジュールの外観制御
   2. 建物電力需要に対する同時同量性システム実証
3. 発電性能・長期信頼性・熱環境性能
4. カーボンニュートラルに向けて
• 質疑応答

第3部 住宅からみた太陽電池の建材化

(2024年10月30日 14:30〜16:00)

1. 背景
   1. エネルギー消費の現状
   2. カーボンニュートラル
2. 住宅における再生可能エネルギー利用の必要性
3. 住宅で利用できる再生可能エネルギー
   1. 住宅への熱の出入り
   2. 住宅で利用できる再生可能エネルギー
4. 建材化太陽光発電
   1. 住宅における太陽光発電システム
   2. ZEH・LCCM住宅
   3. 太陽光発電建築の例
5. 今後の展開
   1. 住宅のスマート化
   2. EV・蓄電池との連携
   3. 在宅高齢者対応
   4. 大規模自然災害の多発
6. 太陽光発電システム設置の注意点
   1. 導入トラブル
   2. 住宅側の備え
   3. 構造安全上の確保
   4. 火災対応・防水上の対策
   5. 強風対策・塩害対策
   6. 設置者が確認すべき情報
   7. 維持管理・廃棄・リサイクル
7. 住宅から見た要望
   1. 太陽光発電の安全性
   2. 蓄電池の安全性
   3. 多様な使用目的の認識
   4. 太陽電池のシースルー化・透明建材化に向けた期待
   5. 開口部の発電機能付与への期待
8. まとめ
• 質疑応答