爲實施超薄可彎曲太陽能電池「鈣鈦礦太陽能電池」量產,企業正在積極採取行動。各企業大都預計在2025年之後實施商業化,但要實施普及還面臨着諸多課題。對此,本站就鈣鈦礦太陽能電池的社會應用及課題,採訪了「有機太陽能電池技術研究企業聯盟」(RATO)田中千秋理事長。
有機太陽能電池技術研究企業聯盟 田中千秋理事長
——鈣鈦礦太陽能電池還留有哪些技術課題?
「太陽能電池的實際使用需要兼具發電性能和耐久性。目前鈣鈦礦太陽能電池的使用壽命約爲10年,我們希望將其延長至20年左右。此外,鈣鈦礦太陽能電池中含有的微量鉛可能與歐洲RoHS法規(《關於侷限在電子電氣設備中使用某些有害成分的指令》)相牴觸,因此有可能被要求開發相應的回收利用技術。」
「輕量、可彎曲的太陽能電池的應用還需要用透明的薄膜封裝技術。因此需要與材料生產商合作,確保能夠製造出質地均一的透明產品。目前還有許多技術環節尚處於基礎研究階段,所以基礎研究與實際應用之間的統合工作非常重要。」
——在普及程序中是否存在制度方面的課題?
「首先,該電池預計將主要安裝在國有大型設施中而不是民間企業。安裝場所包括公共設施、道路、農地等廣泛場所。爲了確保每個場所的順利安裝,需要建立跨省廳協作工作的體制。」
「即使鈣鈦礦太陽能電池開始生產,也很難立即大批量生產,而且價格可能不會像預期的那麼便宜。爲了推動普及,在引入太陽能電池的最初5~10年内,還應該考慮實施降低企業生產和安裝成本的稅收制度。」
爲實施鈣鈦礦太陽能電池的大量生產,企業正在積極採取行動
——日本的製造階層足夠嗎?
「政府目前提出的目標是,到2030年將目前僅佔總能源約18%的再生能源比例提高到36~38%。爲實施這一目標,需要每年進一步增加10吉瓦(1吉瓦=10億瓦)的太陽能發電量,這意味着將需要多家像積水化學工業這樣的製造企業。」
「此外,全世界都將開始大量生產鈣鈦礦太陽能電池。爲了佔領日本乃至全球市場,需要進一步實施大規模數產。這就需要共用生產技術和原料採購等,整個日本團隊合作進行生產,否則將無法達成這一目標。我們希望避免重蹈矽太陽能電池的覆轍。」
——RATO擁有怎樣的職責?
「目前已有20多家公司和團體加入RATO。其中不僅包括生產太陽能電池的公司,還包括採購原料碘的公司以及涉及安裝的建築公司。我們的目標是建立涵蓋整個日喻體系。」
「我們還參與制定國際標準。性能評估程式預計在2023年内得到國際標準的身份鑑定,計劃以日本產業技術綜合研究所爲中心推進標準化工作。目標是由日本主導制定標準。」
安裝技術的開發以及影響評估
鈣鈦礦太陽能電池是基於日本桐蔭橫濱大學特任教授宮坂力於2009年發表的論文而開發的新一代太陽能電池。與傳統的矽太陽能電池不同,該電池輕量且可以彎曲,因此可安裝在牆壁或窗戶等以前無法安裝的地方。被視爲推動再生能源普及的一張王牌,政府也對普及持積極態度。
然而,除了生產之外,鈣鈦礦太陽能電池的普及還面臨着許多課題。
首先,製造方面需要與傳統太陽能電池不同的設備和工程。此外,安裝到牆壁和窗戶上,就需要考慮如何遵守《建築基準法》等法律要求,是否會影響地景等。
企業預期的實際應用時間爲2025年左右,如果屆時對應的社會階層還未準備就緒,就會出現供需失衡,從而阻礙普及。爲了培育源自日本的技術,必須同時促進周邊產業的隊形變換。
日文:福井健人、《日經產業新聞》、2023/10/30
中文:JST客觀日本編輯部