ペロブスカイト柔軟ソーラーのブーム:驚くべき2025年のブレイクスルーと市場の急成長
目次
- エグゼクティブサマリー:2025年と柔軟なペロブスカイトPVの機会
- 成長を形作る主要な市場推進要因と制約
- ペロブスカイト材料とデバイスアーキテクチャのブレイクスルー
- 生産のスケーラビリティ:製造革新と課題
- 競争環境:主要企業と戦略的パートナーシップ
- 新たに登場するアプリケーション:ウェアラブル、ポータブル、統合PVソリューション
- グローバル市場予測:2025–2030年の成長予測
- ペロブスカイトPVのための規制と基準のロードマップ
- 持続可能性とライフサイクル分析:環境影響
- 将来の展望:R&Dホットスポットと次世代商業化の道筋
- 出典と参考文献
エグゼクティブサマリー:2025年と柔軟なペロブスカイトPVの機会
ペロブスカイトを基にした柔軟な光発電(PV)は、2025年以降、太陽エネルギー産業の変革的なセグメントになることが期待されています。この技術は、ペロブスカイト材料の素晴らしい光捕集能力と調整可能な特性を活用し、柔軟な基板と組み合わせて、軽量で曲げ可能かつ非常に効率的なソーラーモジュールを生成します。近年、ペロブスカイト太陽電池(PSC)は、効率と安定性の両面で急速に進展を遂げており、ラボスケールのデバイスは今や定期的に25%以上の電力変換効率を超えています。柔軟なPSCの独自の利点(ロール・トゥ・ロール製造可能性、湾曲した表面への統合、超軽量用途の可能性など)は、既存のPVメーカーや革新的なスタートアップからの大きな関心を集めています。
2025年までに、主要な業界プレーヤーは生産をスケールアップし、柔軟なペロブスカイトモジュールの商業展開を目指しています。例えば、Oxford PVは、主にタンデム電池に焦点を当てつつ、次世代アプリケーション向けの柔軟なアーキテクチャの探求も行っています。一方、Saule Technologiesは、柔軟なペロブスカイトモジュールの試験的生産ラインを立ち上げ、ビル統合型光発電(BIPV)、IoTデバイス、携帯型電子機器向けの製品を提供しています。Sauleの柔軟なパネルは、インクジェット印刷を使用して製造されており、リアルな試験プロジェクトに展開されており、さまざまな市場セグメントにおけるペロブスカイトPVの可能性を示しています。
2024年に、Saule Technologiesは、スマートビルディング向けの柔軟なペロブスカイトモジュールの商業出荷を発表し、より広範な採用に向けた重要なマイルストーンを達成しました。同時に、Heliatekは、有機およびハイブリッド光発電のパイオニアとして、柔軟な薄膜ソーラーフィルムの製品ラインを拡大し、その中には、高度なプロトタイプにおいてペロブスカイト技術を取り入れたものもあります。これらの努力は、ラボ研究から商業的現実への急速な移行を強調しています。
2025年以降を見据えて、ペロブスカイトを基にした柔軟なPVは、従来のシリコンパネルが不適合なニッチ市場(ウェアラブル、ポータブル電子機器、航空宇宙、電気自動車、スマートインフラなど)で早期に採用されることが期待されています。業界のロードマップは、封止、材料の安定性、スケーラブルな製造の継続的な改善が広範なアプリケーションを解き放ち、コスト削減を可能にすることを示唆しています。Saule Technologiesのような企業が大量生産に向けて進んでいる一方で、Oxford PVのような企業も革新を続けているため、柔軟なペロブスカイト光発電の見通しは非常に有望であり、10年を通じて顕著な成長が期待されます。
成長を形作る主要な市場推進要因と制約
ペロブスカイトを基にした柔軟な光発電は、軽量でポータブルかつ高効率なエネルギーソリューションへのニーズから生まれ、従来のシリコンベースの太陽技術に対する魅力的な代替手段として浮上しています。2025年現在、このセクターの成長を加速しているいくつかの主要な市場推進要因がある一方で、特定の技術的および商業的制約もその軌道を形作っています。
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市場推進要因:
- 高効率の可能性:ペロブスカイト太陽電池は、ラボ環境で25%以上の電力変換効率を示しており、従来のシリコン電池と競合しています。この注目すべき進展は、Oxford PVをはじめとする業界のリーダーからの投資や共同研究を引き付けています。
- 柔軟性と軽量の形状:ペロブスカイト材料の固有の柔軟性により、ポータブルエレクトロニクス、ビルインタグレーテッド光発電(BIPV)、さらにはウェアラブルデバイスへの新たな用途が開かれています。Heliatekのような企業が、建築や移動市場をターゲットにした柔軟な薄膜ソーラーモジュールを先駆けています。
- 低コストの製造:ペロブスカイト太陽電池は、低温での溶液プロセスを使用して製造でき、シリコンに比べて製造コストの大幅な削減を約束します。この可能性は、柔軟なモジュールのロール・トゥ・ロール製造をスケールアップするために産業パートナーと連携しているSollianceなどの企業によって活用されています。
- 政府および機関の支援:公共および民間の資金イニシアティブは、研究、試験生産、デモプロジェクトを加速させています。たとえば、欧州連合は、European Commissionが関与するペロブスカイトイノベーションに焦点を当てた複数のコンソーシアムを支援しています。
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主要な制約:
- 安定性と耐久性:効率が向上しているにもかかわらず、長期的な運用安定性は依然として課題です。ペロブスカイト材料は湿気、UV放射線、温度変動に敏感で、急速な劣化を引き起こす可能性があります。信頼性の懸念に対処することが、GCL System Integration Technologyのような企業にとって最優先事項です。
- 製造のスケールアップ:ラボスケールのプロトタイプから量産へと移行する際に、プロセスの均一性、材料の品質、コスト管理において課題が発生します。Sollianceによって調整された業界コンソーシアムや実験ラインの取り組みは、今後数年でこのギャップを埋めることを目指しています。
- 規制および環境に関する懸念:一部のペロブスカイト配合における鉛の使用は、環境や規制に関する問題を引き起こしています。持続可能な鉛フリーの代替品を開発し、エンドオブライフのリサイクルプロセスを改善するための研究が進行中です。
次の数年間を見据えて、このセクターは技術ボトルネックを解決し、試験プロジェクトが成熟し、サプライチェーンが商業化をサポートするために適応することで迅速に進化する準備が整っています。モジュールメーカー、材料供給者、研究機関を含む、エコシステム全体の利害関係者は、これらの推進要因と制約をナビゲートする上で重要な役割を果たし、最終的にはペロブスカイトを基にした柔軟な光発電の未来の景観を形作ると予想されています。
ペロブスカイト材料とデバイスアーキテクチャのブレイクスルー
ペロブスカイトを基にした柔軟な光発電は急速に進展しており、2025年現在、材料工学とデバイスアーキテクチャの両方で重要な発展が見られます。金属ハロゲン化物ペロブスカイトの独特の特性(高吸収係数、長いキャリア拡散長、調整可能なバンドギャップなど)は、軽量で柔軟な基材への統合を可能にし、従来の硬直したパネルを超えた用途での太陽エネルギーの捕集の新たなフロンティアを開いています。
2025年の前半、研究チームと企業は、ラボ環境で20%以上の電力変換効率(PCE)を超える柔軟なペロブスカイト太陽電池(PSC)を実証しました。この成果は、従来のシリコンベースのデバイスに匹敵します。これらの成果の鍵は、ペロブスカイトの組成や界面工学の進展にあり、フィルムの均一性、機械的柔軟性、環境安定性の向上に寄与しています。たとえば、Oxford PVは、柔軟な基板用に適応可能なタンデムアーキテクチャの進展を報告しており、ペロブスカイトの調整可能な特性を利用して、曲げ応力下での構造的完全性を維持しながら光吸収を最適化しています。
デバイスアーキテクチャの革新は、柔軟な電極と封止戦略の開発に焦点を当てています。インジウムスズ酸化物(ITO)の代替品として、銀ナノワイヤや導電性ポリマーが採用され、柔軟性を向上させ、脆さを軽減しています。Heliatekのような企業は、商業用およびビル統合アプリケーション向けに柔軟な有機およびペロブスカイトベースの光発電モジュールのスケーリングを進めており、2025年に曲面や軽量構造にインストールされた柔軟なペロブスカイトモジュールの成功したパイロットプロジェクトが明らかになっています。
封止は依然として重要な分野であり、ペロブスカイト材料は湿気や酸素に敏感です。トーレイ産業株式会社の超薄型多層バリアフィルムの最近の進展は、柔軟なPSCの動作寿命を延ばし、広範な展開に必要な耐久性基準に近づいています。
今後の展望として、業界および研究コンソーシアムは、今後数年間で23%以上の柔軟なペロブスカイトモジュールの効率と10,000時間を超える運用寿命を目指しています。National Renewable Energy Laboratory (NREL)などが主導する共同イニシアティブは、ラボのブレイクスルーからスケーラブルな製造プロセスへの移行を加速しています。2025年以降の見通しでは、柔軟なペロブスカイト光発電がウェアラブルエレクトロニクス、輸送、ポータブルソーラー発電機において重要な役割を果たすと予想されており、安定性と製造可能性の向上が商業的な採用を促進すると期待されています。
生産のスケーラビリティ:製造革新と課題
ペロブスカイトを基にした柔軟な光発電の生産スケーラビリティは、2025年に商業化の準備が進む中で中心的な焦点となっています。ペロブスカイト材料の固有の利点(溶液処理可能性や低温製造との互換性等)は、大面積のロール・トゥ・ロール製造に適しており、柔軟なソーラーモジュールのコスト効率の良い量産に不可欠な手法です。
いくつかの企業は、製造プロセスのスケールアップで重要な進展を示しています。Oxford PVは、タンデムペロブスカイト-シリコン太陽電池技術を先駆けており、生産のスケールアップに投資し、ギガワットスケールの製造能力の達成を目指しています。彼らの主な焦点はタンデム電池ですが、ペロブスカイトの堆積や封止技術の進展は、柔軟な形式にも直接転用可能です。一方で、Saule Technologiesは、インクジェット印刷を使用して柔軟なペロブスカイト太陽モジュールの産業規模生産のためのパイロットラインを確立しました。この技術は、プラスチック基板上での高スループットでパターン化された製造を可能にします。
さらに、Heliatekは、有機およびハイブリッド有機-ペロブスカイト柔軟なソーラーフィルムを開発中で、真空堆積とロール・トゥ・ロールコーティング方法を利用しています。彼らのドレスデンの製造施設は、ヨーロッパでの柔軟な光発電の中で最も先進的な施設の1つであり、ペロブスカイトを基にしたラインのスケールアップの基準となっています。
これらの進展にもかかわらず、いくつかの課題が残っています。大型コーティングにおける均一性と欠陥制御は、モジュールサイズが増加するにつれて一貫した性能と高い収率を保証するために重要です。封止やバリア技術は継続的に改良されており、ペロブスカイト材料は湿気や酸素に敏感で、時間とともにデバイスの性能を劣化させる要因です。企業は、Saule Technologiesが商業用デモンストレーターで示したように、多層バリアフィルムと高度なラミネーションプロセスを取り入れて運用寿命を延ばしています。
今後の展望としては、さらなる自動化、リアルタイムの品質管理の改善、再生可能またはエコフレンドリーな基材の採用が主要なテーマになると予想されています。設備メーカーや材料供給者との業界の協力は、スケーラブルで強靭な製造プラットフォームの開発を加速しています。今後数年間では、軽量で柔軟なペロブスカイトモジュールの初の商業展開が、ビル統合型光発電(BIPV)、ポータブルエレクトロニクス、および自動車アプリケーションにおいて予想されており、この有望な技術のラボから市場への重要な移行を示しています。
競争環境:主要企業と戦略的パートナーシップ
2025年におけるペロブスカイトを基にした柔軟な光発電の競争環境は、ダイナミックな革新、戦略的アライアンス、確立されたソーラー製造業者や新興スタートアップの関心が高まっていることが特徴です。研究室スケールの突破から商業プロトタイプおよびパイロット生産への移行に伴い、いくつかのプレーヤーが独自の材料、スケーラブルな堆積プロセス、柔軟なエレクトロニクスの統合戦略を活用してリーダーシップをめざしています。
2025年に、Oxford PVは依然として先駆者であり、ペロブスカイト-シリコンタンデム技術に関する専門知識を基にし、柔軟なモジュールのR&Dを拡大しています。同社は、ポータブルおよびウェアラブルアプリケーション向けに柔軟なペロブスカイトセルをロール・トゥ・ロール製造で試験するためのパイロットプログラムを発表しました。
同様に、GCL System Integration Technology Co., Ltd.は、柔軟な基材に焦点を当てた研究機関とのパートナーシップネットワークを拡大し、ペロブスカイト太陽電池のスケールアップを加速させることを目指しています。彼らのアジアにおける合弁事業は、2026年までに大量生産能力をターゲットにしており、建物統合およびオフグリッドアプリケーション向けに早期のフィールドテストが進行中です。
スタートアップ企業も重要な貢献をしています。Solarmer Energy Inc.は、柔軟なペロブスカイト太陽電池の限界を押し広げ、標準試験条件下で20%以上の電池効率を報告し、超軽量のポータブル太陽製品のデモプロジェクトを立ち上げています。
戦略的パートナーシップは、この新興分野の特徴です。注目すべきは、輸送および建築用途のための大面積の柔軟なペロブスカイトモジュールに焦点を当てたHeliatekとヨーロッパの産業パートナーとのコラボレーションです。これらのパートナーシップは、商業的な実用性のための重要な要因である封止技術の最適化と環境安定性の向上を目指しています。
サムスン電子などの主要な電子機器製造業者が、次世代の柔軟な光発電に対する投資を公表しており、ペロブスカイト研究をその自ら発電するウェアラブルデバイスやスマートサーフェスの広範な戦略に取り入れています。これらの投資は、2027年までにプロトタイプデバイスを生み出すと見込まれています。
今後は、材料供給者、モジュールメーカー、エンドユーザー産業(消費者エレクトロニクス、輸送など)とのさらなる協業により競争環境が形作られると考えられます。効率の改善の急速なペースとスケーラブルで低温の生産プロセスの推進は、今後数年間の太陽光セクターにおいてペロブスカイトを基にした柔軟な光発電を破壊的な力として位置付けるでしょう。
新たに登場するアプリケーション:ウェアラブル、ポータブル、統合PVソリューション
ペロブスカイトを基にした柔軟な光発電は、次世代の太陽技術の最前線に位置しており、ウェアラブル、ポータブル、および多様な構造環境への統合のための前例のない可能性を提供しています。2025年の時点で、ペロブスカイト太陽電池(PSC)は、材料の安定性の向上やスケーラブルな製造方法の改善によって、効率および機械的柔軟性の両面で急速な進歩を遂げています。
最近の数年間で、柔軟なペロブスカイトモジュールの開発では複数のマイルストーンが達成されました。2025年初頭、Oxford PVは、柔軟な基板にこの効率のリーダーシップを移すことに大きく焦点を当てた最最新のペロブスカイト-シリコンタンデムセルを発表しました。一方、Solliance Solar Researchは、連続的な照明および曲げ試験の下で1,000時間以上の運用安定性を示す柔軟なペロブスカイトモジュールのロール・トゥ・ロール製造を報告しています。これは、実際のウェアラブルおよびポータブルアプリケーションにとって重要です。
商業プレーヤーは、統合ソリューションをますますターゲットにしています。HeliatekとGCL System Integration Technology Co., Ltd.は、スマートテキスタイル、バックパック統合充電器、自己供給型IoTデバイス向けに、半透明で超軽量なペロブスカイトモジュールの試験生産を加速させています。これらのモジュールは典型的には15–20%の電力変換効率を達成し、厚さは100マイクロメートル未満で、性能の大幅な損失なく曲面や柔軟な面にラミネートすることができます。
技術の観点から、柔軟なペロブスカイトソーラーフィルムは、高い環境耐久性を持つように設計されています。これは、ウェアラブルやポータブルガジェットにとって重要な要求事項です。トーレイ産業株式会社は、デバイスの寿命を5年以上に延ばすことができる封止フィルムやバリア層の開発に向けてパートナーと協力しています。これにより、消費者アプリケーションにおけるペロブスカイトの採用に対する主要な歴史的障壁が解決されます。
今後の展望として、業界はスケーラブルな印刷およびコーティングプロセスを通じてさらなるコスト削減が期待されており、これを実証しているのは3MやKuraray Co., Ltd.です。巻き取り可能な太陽モジュール向けに特別な材料を供給しています。ウェアラブル、ビルのファサード、オフグリッドのポータブルエレクトロニクスへの柔軟なペロブスカイト光発電の統合が加速すると予想されており、いくつかの企業は2026年の早い段階で商業製品の発売を見込んでいます。これにより、ペロブスカイトを基にした柔軟なPVが、さまざまな新しいアプリケーションにおけるエネルギー自立のための変革的なソリューションとして位置づけられます。
グローバル市場予測:2025–2030年の成長予測
ペロブスカイトを基にした柔軟な光発電のグローバル市場は、2025年から2030年にかけて著しい成長が期待されており、材料の安定性、スケーリング、および製造技術の急速な進展に支えられています。2025年初頭現在、パイロットスケールの生産、商業パートナーシップ、研究開発投資の増加が、ニッチアプリケーションを超えた市場の拡大の舞台を整えています。Oxford PV、Solliance、およびHeliatekを含む最前線の企業や組織は、定期的に20%以上の電力変換効率を達成する柔軟なペロブスカイト太陽モジュールを積極的に展示しており、市場の実現可能性にとって重要なマイルストーンとなっています。
ペロブスカイトPVへの関心の高まりは、大規模なデモプロジェクトからも明らかです。たとえば、Sollianceは、柔軟なペロブスカイトモジュールのための半産業的なロール・トゥ・ロール製造ラインを報告しており、ラボスケールから工業規模へと移行していることを強調しています。これらの取り組みは、2025年末までに建材、車両、携帯型電子機器に統合可能な商業グレードの柔軟な太陽製品を生み出すことが期待されています。
確立された光発電製造業者とのパートナーシップは、商業化を加速させています。Oxford PVは、ペロブスカイト-シリコンタンデムモジュールのスケールアップを目指すコラボレーションを発表し、Heliatekはビル統合アプリケーション向けの柔軟なソーラーフィルムを実験中です。業界の予測によれば、2026~2027年には、軽量またはソフトなソーラーソリューションが必要な特殊およびオフグリッドエネルギー市場で、柔軟なペロブスカイト太陽モジュールが計測可能なシェアを獲得し始める可能性があります。
2030年までの期間に、運用安定性や環境耐久性の改善が続くことを前提に、展開量の指数関数的な成長が期待されています。Sollianceなどのコンソーシアムからの業界のロードマップは、2028年までに実世界の条件下で25%の効率と20年以上の寿命を指標として示しています。これらのマイルストーンは、従来のシリコンや他の薄膜PV技術と競争力を持つために重要です。さらに、ソリューションベースおよびロール・トゥ・ロール印刷プロセスのスケーラビリティは、モジュールコストを引き下げ、新たな市場やアプリケーションを開きます。
全体として、2025年から2030年にかけてのペロブスカイトを基にした柔軟な光発電の市場見通しは楽観的であり、R&Dや試験生産からより広範な商業化へと移行する瀬戸際にあるセクターです。成功は、製造業者が耐久性と効率の基準を満たし、柔軟性、軽量設計、そして美的多様性の固有の利点を活用することにかかっています。
ペロブスカイトPVのための規制と基準のロードマップ
ペロブスカイトを基にした柔軟な光発電の規制および基準の状況は急速に進化しており、技術が研究室の研究から商業パイロットプロジェクトおよび初期の市場展開へと移行しています。2025年現在、政府機関、国際標準機関、業界のコンソーシアムは、これら次世代の太陽モジュールの製品安全、性能の信頼性、ライフサイクルの持続可能性、および市場での受容を確保するための枠組みを積極的に築いています。
重要な焦点は、ペロブスカイト材料が湿気、酸素、熱ストレスに対して感受性があるため、耐久性と安定性のための試験プロトコルを調和させることです。National Renewable Energy Laboratory(NREL)は、柔軟なペロブスカイトPVモジュールが引き起こす独特の環境的および機械的な課題に対処するため、IEC(国際電気標準会議)基準(IEC 61215およびIEC 61730など)の適応と拡張について世界的なパートナーと協力しています。これらの適応には、繰り返しの機械的屈曲やロールによるストレス検査、新たな封止の完全性の確保および実世界の条件下での長期的な性能のためのプロトコルが含まれています。
ヨーロッパでは、Helmholtz-Zentrum Berlin(HZB)およびパートナーが持続可能性評価やエンドオブライフ管理のガイドラインの開発に貢献しており、多くのペロブスカイト配合に鉛が含まれている可能性があるため、重要な懸念事項です。提案された規制枠組みは、サプライチェーンの透明性のある文書化やEUの有害物質制限指令(RoHS)への準拠、さらには進化する廃棄電気電子機器(WEEE)規則をますます要求しています。
主要なメーカーであるOxford PVやSolaronixは、標準化団体と連携して、柔軟なペロブスカイトモジュールが新たな認証基準を満たすか、それを超えることを確保しています。たとえば、Oxford PVは、タンデムおよび柔軟なペロブスカイト製品のIEC認証を取得する意向を表明しており、ラボの基準だけでなく、BIPVや携帯型電子機器市場に関して重要な性能指標も対象にしています。
2026年以降を見据えると、ペロブスカイトを基にした柔軟なPV専用の新たな国際基準がIECや国際エネルギー機関光発電システムプログラム(IEA PVPS)を通じて発表されることが期待されます。これらの基準は、保険、銀行性、そしてより広範な商業化努力を指導する上で重要な役割を果たすでしょう。日本の新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)など、アジアの規制機関も、柔軟なペロブスカイト技術の安全かつ責任ある展開を加速させるためのパイロットプロジェクトや政策枠組みに投資しています。
- 2025年には、パイロット認証、データ共有コンソーシアム、および試験床プロジェクトが最初の規制準拠の柔軟なペロブスカイトPV製品を推進します。
- メーカー、規制当局、標準化団体とのステークホルダー間の関与が、迅速な基準の進化と市場参入にとって重要です。
- 環境、健康、安全(EHS)に関する考慮事項、特に鉛やリサイクルに関しては、このセクターにおける政策や製品設計を形成しています。
持続可能性とライフサイクル分析:環境影響
ペロブスカイトを基にした柔軟な光発電は急速に進展しており、これらの技術が大規模商業化の準備を進める中で、持続可能性やライフサイクル環境影響に関する重要な焦点が当てられています。2025年、環境に優しい太陽エネルギーソリューションの必要性は、より厳しい規制枠組みや低炭素エネルギー製品に対する消費者の需要の高まりと合致しています。特に柔軟な基板で製造されたペロブスカイト太陽電池(PSC)は、従来のシリコン光発電に比べてエネルギーの回収時間と資源使用の削減を約束していますが、そのライフサイクルの持続可能性は材料選択、製造プロセス、エンドオブライフ戦略に依存しています。
ペロブスカイトを基にした柔軟な光発電の主要な持続可能性の利点は、従来のシリコンウエハー製造よりも少ないエネルギーを要する低温製造プロセスにあります。Oxford PVやMicroquanta Semiconductorなどの企業は、ペロブスカイト層のためのロール・トゥ・ロール処理およびインクジェット印刷技術を進めており、炭素のフットプリントと材料の廃棄を減らしています。柔軟な基質(一般的にはポリエチレンテレフタレート(PET)や金属箔)も、最終モジュールの体積エネルギーをさらに低減しますが、これらの基質のリサイクル可能性は懸念事項です。
ペロブスカイト光発電の環境プロファイルは、ペロブスカイト吸収剤の化学成分によっても影響を受けます。ほとんどの高効率ペロブスカイトは鉛を含んでおり、毒性やエンド・オブ・ライフ時の浸出に関する懸念が高まります。国際エネルギー機関光発電システムプログラム(IEA PVPS)のような業界団体は、これらのリスクを軽減するための封止やリサイクルに関するベストプラクティスを評価しています。研究グループやメーカーは、鉛フリーのペロブスカイト組成を探求していますが、2025年時点で商業スケールの効率は鉛ベースの製品よりも低いままです。
パイロット製造ラインで実施されたライフサイクル分析によれば、ペロブスカイトを基にした柔軟なモジュールは、通常のクリスタリンシリコンパネルよりもエネルギー回収時間が1年未満で達成できる可能性があります。たとえば、Heliatekは、その柔軟な有機光発電モジュールが、ペロブスカイトと同様のロール・トゥ・ロール生産ラインを共有しており、設置場所に応じて3〜12ヶ月の回収周期を達成していると報告しています。これは、毒性の問題が対処される限り、スケーラブルなペロブスカイトの生産にとって良い兆しです。
今後、大手企業は、製品スチュワードシップの一環として、製品の引き取りプログラムやクローズドループリサイクルスキームを実施する準備を整えています。SolaronixやOxford PVは、特にペロブスカイトを基にしたモジュールのための安全で効率的なリサイクルおよび素材回収プロセスの開発を目指した研究連携を発表しています。これらの取り組みは、今後数年間で業界基準となることが期待され、セクターをよりサーキュラーで持続可能な光発電ライフサイクルへと導くでしょう。
将来の展望:R&Dホットスポットと次世代商業化の道筋
ペロブスカイトを基にした柔軟な光発電は、2025年の重要な転換点に立っており、研究および商業化の努力が次世代の太陽技術に向かって加速しています。近年、ペロブスカイト太陽電池(PSC)は、単接合デバイスのラボ効率が25%以上、タンデム構成の場合でも30%以上を達成するなど、注目すべき進展を示しています。これらのデバイスの柔軟性は、軽量で、潜在的に低コストのロール・トゥ・ロール製造性と相まって、ポータブル、ウェアラブル、およびビル統合光発電(BIPV)アプリケーションの重要な候補として位置づけられています。
R&Dのホットスポットの1つは、特に柔軟な基板におけるデバイスの安定性の向上です。Oxford PVと製造パートナー間の最近の協力により、環境ストレッサーに対する耐性や封止の改善を実現したペロブスカイト-シリコンタンデムモジュールが製造されています。これにより、より堅牢な柔軟な形式が可能になります。同様に、Solaronixは、柔軟なペロブスカイトモジュールのためのバリアフィルムや印刷可能な中間層の開発を積極的に進めています。
材料およびプロセスのイノベーションも重要なテーマです。Helianthosは、柔軟なプラスチック基板との互換性に不可欠な、スケーラブルなインクのフォーミュレーションと低温堆積法の推進を推進しています。GCL Technology Holdingsも、ペロブスカイトのロール・トゥ・ロール製造を目指した高スループットの生産ラインへの投資を行っており、2025年にラボからパイロットスケールのデモに移行しています。
商業化の面では、いくつかのスタートアップや設立された太陽エネルギー企業が、ウェアラブルデバイス、IoT電源、電子織物、軽量屋根設置などのニッチアプリケーションに焦点を当てて柔軟なペロブスカイトモジュールの早期市場参入を目指しています。SUNPLUGGEDやFraunhofer Institute for Solar Energy Systemsは、統合された自動車用および消費者向け電子機器向けの柔軟なペロブスカイトモジュールのパイロットを行っており、フィールドテストは2025年以降に広がることが期待されています。
今後数年間で、業界は10,000時間のベンチマークを目指して運用寿命のさらなる改善が期待されています。これは商業的な実現可能性にとって重要な閾値です。国際エネルギー機関光発電システムプログラム(IEA PVPS)などの団体が主導する標準化努力は、資格取得の道筋を加速し、投資家の信頼を高めることが期待されています。
要約すると、高度な材料研究、パイロットスケールでの製造、狙った初期アプリケーションの融合が、ペロブスカイトを基にした柔軟な光発電を有望な研究室技術から2025年およびその直後の商業化の閾値にまで引き上げる準備を整えています。
出典と参考文献
- Oxford PV
- Saule Technologies
- Heliatek
- Solliance
- European Commission
- National Renewable Energy Laboratory (NREL)
- Solarmer Energy Inc.
- Heliatek
- Kuraray Co., Ltd.
- Helmholtz-Zentrum Berlin
- Solaronix
- New Energy and Industrial Technology Development Organization
- Microquanta Semiconductor
- Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems