Transcript PowerPoint プレゼンテーション

2009年2月24日(火)
色素増感太陽電池
先端科学技術研究センター
エネルギー環境分野 (瀬川研)
聡
内田
実用化が近い…
製品化は
2010年頃
2008.3.26
SONY
23
Hana-Akari
4 2008
Eco-Products
SONY
2008.12.11
Hana-Akari
(c)AFP/Yoshikazu TSUNO
http://www.afpbb.com/article/environment-science-it/environment/2548884/3605307
5
2008.12.12
2004.10
アイシン精機
DSCパネル
http://www.toyota.co.jp/jp/news/04/Dec/nt04_1204.html
2005.9
アイシン精機
7
2007.9
アイシン精機
モノリス(3層)型モジュール
AISIN
トヨタホームショールーム
トヨタ名古屋ビル（トヨタホーム本社）
8
名古屋市東区（栄中心部）
2008.12.24
アイシン精機
night
DSSC model plane
Installed in Centrair Airport (NAGOYA)
9
アイシン精機
night
2008.12.25
DSSC chair
Installed in The Univ. Tokyo (RCAST)
10
④セルの耐久性？
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モノリス(3層)型モジュール長期屋外暴露試験
AISIN＆豊田中研
Temperature of moudule : Max 72°C(summer), Min -10°C(winter)
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Solar Energy Materials and Solar Cells, (2008).
モノリス(3層)型モジュール長期屋外暴露試験
AISIN＆豊田中研
本質的な劣化
電解液漏れは無し
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セルの加速作動試験結果（60°C, 1sun 光連続照射）
AISIN＆豊田中研
14
セルの加速作動試験結果（85°C, 85%RH）
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セルの加速作動試験結果（85°C, 85%RH）
フジクラ
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セルの加速作動試験結果
アレニウス解析より、
室温で12年の寿命に相当
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Heat test (85°C, 500h), Temperature Humidity test (85°C, 85%RH, 500h, Heat
Cycle test（-20°C, 0.5h <--->100°C, 0.5h x10 times), Temperature Humidity
Bias test (2000 lx x short-circuit state x85°C, 85%RH x500h) have been
太陽光発電の抱える矛盾 (0/20)
有機系太陽電池研究者の立場から見て
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太陽光発電の抱える矛盾 (1/20)
本当に初期投資が回収できるのなら、
メーカーは太陽電池ではなく電気を
販売すれば良いのでは？
つけ（リスク）を消費者に押し付けてはいないか？
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太陽光発電の抱える矛盾 (2/20)
電気料金が安くなると
→人はもっと電気を使うように
なるだろう
エコ？
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太陽光発電の抱える矛盾 (3/20)
商業発電４０年の実績？
民間需要ではなく、空港基地周辺の騒音対策の一環と
して普及→40年掛けても産業として自立できなかった
シリコン：補助金ありきでスタートした事業
色素増感：補助金無し、民間の自己資金で実用化へ
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なぜ色素増感太陽電池？
(1)自立した産業に向けて
■国の政策・補助金や個人のボランティア
精神の支え等無しに、民間の技術のみに
よって市場を切り開きつつある
■初期投資を回収できる可能性を持った光
発電素子
(2)CO2低減社会に向けて
■製造時に多大な電力を消費しない
■CO2コストが低い
(3)環境負荷が小さい
■真空プロセスを必要としない
■毒性元素を含まない
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太陽光発電の抱える矛盾 (4/20)
ＦＩＴ（フィードインタリフ）
儲からないものを税金を使用し
て無理に売りつけても、産業と
して自立することはない！！
（伊藤省吾先生＠兵庫県立大）
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2008.8.26 朝日新聞15面
太陽光発電の抱える矛盾 (5/20)
電力事業者が導入に後ろ向き
当たり前かも…
【提案】太陽光発電を増やすには、、、
電力業者を分割して発電業と送電業に分ければ
いいんですよ。 (*￣-￣)y─┛~~
法律が分散型電源の現実に即していない
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太陽光発電の抱える矛盾 (6/20)
助成金の悪循環
不正受給の発生・悪徳訪問販売の増加
└→ 書類厳格化・複雑化
└→ 工事の設計施工より役所対策の手間が増加
└→ 代行業者が必要に・悪徳代行業者が増加
└→ 助成金を受けない方が経費安？
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太陽光発電の抱える矛盾 (7/20)
スケールアップするほど
発電効率が下がる不思議
・不稼働問題（雲、汚れ、日陰 etc.）
・面積の掛算にならない出力（アレイミスマッチ）
・低い稼働率：太陽光発電12%（原子力 60~70%）
シリコン：効率変動型デバイス
色素増感：効率安定型デバイス
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http://www.monju.mext.go.jp/qa/setsumei_ans/q04.htm
特徴
光強度と効率の関係
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シリコン太陽電池
光電変換効率η / %
13
12
次世代型
色素増感太陽電池
11
10
微弱光をエネルギー変換できる
9
太陽電池はまだ存在しない…
8
1
10
光量 / mW·cm-2
100
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諸岡他、最新太陽電池総覧
／技術情報協会 (2007)より加筆
太陽光発電の抱える矛盾 (8/20)
重さのために太陽電池の寿命より先
に屋根の寿命が来てしまったケース
JIS 2400N/㎡ルールの厳格運用による弊害？
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太陽光発電の抱える矛盾 (8/20)
14.5kg
パネル
〜300kg/3kW
家屋より長い寿命のＳｉパネル？
スチール架台 〜200kg
計 〜500kg
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⇔オールプラスチ
ック化が可能な
色素増感太陽電池
http://www.sharp.co.jp/sunvista/housing/product/list_mod.html
オールプラスチック色素増感太陽電池
東北大学＆関西ペイント
Dr. Kawaraya
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■電気化学会 創立70周年
記念大会（東工大）にて公開
2003年4月3日, 3P08
太陽光発電の抱える矛盾 (9/20)
＊
ＥＶＡフィルムの耐久性は１０年
なのに、２０年保証のＰＶパネル？
＊注：ガラスの有無で
実際はもっと伸びます
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太陽光発電の抱える矛盾 (10/20)
設置して、おしまい
・実際には工事不良・手抜き・劣化など
・故障や不具合に法的義務づけが無い
→パネルの闇リコール・度重なる隠蔽工作
メンテナンス手法の確立が必要
メンテナンスによって普及を促進
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2008.5.15 朝日新聞15面
太陽光発電の抱える矛盾 (11/20)
公開情報の不足
・パワーコンディショナー
動作時の部分負荷効率？
・太陽電池モジュール
温度係数？
・架台
梁の断面情報、材質、表面処理？
・システムとしての故障事例
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太陽光発電の抱える矛盾 (12/20)
Kw単価はあるのに
kwh単価が不明なビジネス
効率８％の色素増感太陽電池パネルと
効率１３％のｃ−Ｓｉ太陽電池パネルの
年間発電量は同じです
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特徴
2005.3.29 日本化学会にて
Si vs DSC
8%のDSCモジュールの年間発電
量は13%のc-Siモジュールと同じ
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太陽光発電の抱える矛盾 (13/20)
日本独自のビジネス形態
・基本的に輸出依存（国内へは異常に安く販売）
→新規太陽電池の参入を阻む
・インテグレーターがいない
・Torelance −５％（パネル出力の誤差値が
常にマイナス、は日本だけ）＊HIT は除く
・and more …
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太陽光発電の抱える矛盾 (14/20)
良心的な訪問販売は儲からない
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太陽光発電の抱える矛盾 (15/20)
太陽電池を据え付けると、
望まない訪問販売が増える
ターゲットはお年寄り、アマチュア無線家、
電気電子マニア、学校教師、資源問題の研
究家、原発反対運動者、自然信仰の宗教家
色素増感太陽電池
は色調が選べます
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太陽光発電の抱える矛盾 (16/20)
省庁の縦割り行政
ＮＥＤＯ：開発重視、研究はやらない
ＪＳＴ ：太陽電池は経産省の仕事
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太陽光発電の抱える矛盾 (17/20)
ユーザー不在の太陽電池開発
家屋・家主より長寿命のＳｉパネル？
メーカー：できるだけ耐久性を高く
ユーザー：できるだけ導入コストを低く
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太陽光発電の抱える矛盾 (18/20)
自己負担がどの程度な
ら設置したいかとの質
問に、現状の半額以下
「５０万から１００万
円程度」の回答が３９
％、「５０万円以下」
が３８％も占めた。
くどいようですが：
ユーザーは安い太陽
電池を求めています
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（伊藤省吾先生＠兵庫県立大）
2009.1.19 日本経済新聞
太陽光発電の抱える矛盾 (19/20)
革新的太陽光発電技術研究開発
・ただでさえ高価なシリコンの何倍も
する化合物系半導体を、更に多接合
して効率40%超を目指すプロジェクト
・提案内容を、採択後に全て書き直し
させる矛盾（特に有機系）
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太陽光発電の抱える矛盾 (20/20)
有機系ＰＶの世界記録は海外へ
＊色素増感は辛うじて日本です
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Solar Cell Efficiency Tables33 (2009)
次世代型太陽電池への期待 (PV2030)
“制約のない太陽光発電の利用拡大”
●低コスト化のシナリオ
2002
2007
2010
2020
2030
発
電
コ
ス
ト
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将来はシリコンでない、安価な太陽
電池で大規模な普及を NEDO が提案
まとめ
・新規太陽電池への拒否反応は
根深いものがある
・研究者人口が広がるよう願っ
ております（特に有機系）
45
謝辞
ご静聴ありがとうございました
46
<<いつでもお立ち寄り下さい>>