中国首位の座に「悪いニュース」？

中国の独占を打破する

中国が太陽光エネルギー市場をほぼ独占しているため、米国とその同盟国は状況を変える解決策をますます模索している。日経新聞によると、日本の技術者らはカメラのフィルムと同じくらい薄い優れた太陽電池を発見したと信じているという明るい兆しがある。

日本はさまざまな補助金を活用してこの技術を推進しているが、これは再生可能エネルギーが半導体などの他のハイテク分野と並んで国家間の非常に重要な競争となっている証拠だ。

中国企業は現在、世界のシリコン太陽電池モジュールのサプライチェーンの80％以上を支配している。太陽電池モジュールの中核材料であるポリシリコンの市場シェアですら、人口10億人の国の手に握られています。

国際エネルギー機関は、「世界は2025年までに太陽電池モジュール生産に不可欠な材料の供給をほぼ完全に中国に依存することになるだろう」と述べた。

日本はシリコンを使用しないペロブスカイト太陽電池に焦点を当てた国産の太陽エネルギーソリューションを模索している。

日本の科学者宮坂力氏が発明した電池セルは、ペロブスカイトと呼ばれる結晶構造を形成する鉱物を使用しており、太陽光を電気に変換する装置に使用できる。

ペロブスカイト生成における重要な元素はヨウ素です。日本は原料大国ではないが、チリに次ぐ世界第２位のヨウ素生産国であり、世界のヨウ素生産量の約３分の１を占めている。

「中国が半導体で何をしているかを見てください。それは独占だ」と宮坂氏は述べ、チップに使用される希少元素ガリウムとゲルマニウムに対する中国政府の輸出規制を引き合いに出した。「ペロブスカイト電池の場合、部品は国内で生産できます。」

ペロブスカイト電池は10年以上研究されてきましたが、当初は光を電気に変換する効率においてシリコンに匹敵することができず、濡れると劣化する傾向がありました。

したがって、いわゆる並列バッテリーセルの効率を高めるために、ガラスコーティングされたシリコンウェーハにペロブスカイトが使用されました。

米国エネルギー省によると、ペロブスカイトのみの電池セルは現在、変換率が最大 25 パーセント以上で、市販のシリコンウェーハ上の通常のセルの変換率が約 18 ～ 22 パーセントであるのに対し、シリコン競合製品と同等かそれを上回っています。

現在の課題は、シリコン電池とのコスト競争力を高め、湿気の問題を解決することです。

ペロブスカイト電池の開発者らは、柔軟性がこのタイプの電池の特徴であると述べている。結晶ペロブスカイト層の厚さはわずか 1 マイクロメートルで、現在の太陽電池に比べて重さは 10 分の 1、厚さは 20 分の 1 です。壁面や曲面への設置が可能で、日差しの少ない屋内でも発電できます。

「あなたが大きな屋根のないアパートに住んでいるとします。ペロブスカイト電池をバルコニーに置くこともできます。「家電製品のようなものだと考えてください」と、以前同大学に勤務していた横浜の桐蔭大学教授の宮坂氏は富士フイルムに語った。

日本の岸田文雄首相は、この技術を2年以内に商業化すると約束した。 2011年の福島原発事故後にほとんどの原子力発電所が停止して以来、日本は現在、エネルギーのほぼ90％を輸入している。

岸田氏の目標は野心的だが、日本の技術者や当局者らは最近の技術進歩のおかげで楽観視している。

フィルムサプライヤーの積水化学工業は湿気の問題を解決します。彼らは、セルを10年間使用できるようにするシーラントを開発したと述べている。

積水は、大阪の本社の壁など、シリコンウェーハには不向きな表面でペロブスカイト電池を屋外でテストしている。駅やその他の公共施設に設置したいと考えている。

新しいソーラーフィルムは、カメラで一般的に使用されている以前のフィルムと同じ形状ですが、35mmカメラフィルムよりも幅が広いです。

プロジェクトマネージャーの森田武治氏は、積水は長さ30cmのフィルムのテストロールを製造し、2025年までに商業生産を計画していると述べた。

中国の熱気を感じたDaZheng (Jiangsu) Micro Nano Technologyは、2022年にペロブスカイト電池の商業生産を開始し、容量を10倍に増やす計画を発表した。

均一で極薄のペロブスカイト層を製造するには、日本の製造業の強みである精密な職人技が必要なため、多くの技術者は日本にはまだ技術的優位性があると信じている。

ペロブスカイトセルの発明者である宮坂氏は、「それが複雑であればあるほど、中国人がそれを模倣するのは困難になる」とコメントした。

日本企業は当初、世界の製造業市場シェアをリードしていたが、その後、製造施設に多額の投資をし、政府の支援も享受した中国の競合企業に優位性を譲った。

「我々は技術では勝ったが、ビジネスでは負けた」とエネルギー・天然資源機構の井上博雄長官は認め、日本企業も同様の運命を辿ったと付け加えた。液晶ディスプレイや半導体の分野で。

日本政府はペロブスカイト電池の大量生産企業を支援するために4億ドル以上を支出した。井上氏は「投資の規模とペースを逃さないようにする必要がある」と強調した。