軽くて柔らかい！「ペロブスカイト太陽電池」を3分解説！

国内外で研究開発が加速

ペロブスカイト太陽電池は、ペロブスカイト結晶構造を持つ材料を発電層に用いた太陽電池の総称です。
ペロブスカイト結晶構造は、ABX3の一般式で表現され、A、B、Xは３種類のイオンで構成されます。代表的には、Aが有機アンモニウム、Bが鉛、Xがヨウ素です。

ペロブスカイト太陽電池は、2009年に日本の研究者によって初めて作製されました。当時の発電効率は3～4%にとどまっていましたが、その後日本のみならず世界で研究開発や商業化に向けた競争が加速し、発電効率は26.7%まで向上しています（2024年11月時点）。

日本では、2024年11月に「次世代型太陽電池戦略」が策定され、2025年2月に閣議決定された「第7次エネルギー基本計画」では、「軽量・柔軟等の特徴を兼ね備えるペロブスカイト太陽電池の早期の社会実装を進めていく」として、発電コストを2025年までに20円/kWh、2030年までに14円/kWh、2040年までに10～14円/kWh以下の水準を目指して技術開発を進めると掲げられました。

最大のメリットは軽さと柔軟性

太陽電池を発電層の素材で分類すると、シリコン系、化合物系、有機系に分けられます。現在広く普及している太陽電池はシリコン系で、ペロブスカイト太陽電池は有機系に分類されます。

ペロブスカイト太陽電池の最大の特徴は、軽量かつ柔軟性があることです。そのため、従来型の太陽電池では設置が困難とされる、路面や建物の壁面、十分な強度がない屋根の上への設置が可能となるとして期待が集まっています。

ペロブスカイト太陽電池の種類

出典：次世代型太陽電池の導入拡大及び産業競争力強化に向けた官民協議会『次世代型太陽電池戦略』（2024年11月）

再エネのさらなる導入への貢献にも期待

太陽光発電の導入量が大きく拡大する中で、日本では近年、設置に適した土地の制約や、安全面・環境面・景観など太陽電池に対する地域の懸念が顕在化しつつあります。

一方で、「2040年度におけるエネルギー需給の見通し」（2025年2月）では、太陽光発電電力量が2040年度に23～29%程度まで拡大する見通しが示されました。太陽光発電のさらなる導入拡大を考えたときに、ペロブスカイト太陽電池は従来のシリコン系太陽電池の課題を克服する可能性を秘めていると考えられます。

また、ペロブスカイト太陽電池の発電層の主要な原材料となるヨウ素は、日本が生産量で世界シェアの約3割を占めています。原材料を自給できるという特徴は、資源が乏しい日本のエネルギーの安定供給にとって大きな強みとなります。ただ、発電層以外の部材に用いる代表的な素材は日本国内での自給は難しく、輸入に依存することとなります。原材料の調達リスクを下げるため、リサイクルや代替材料の開発といった取り組みが必要です。

2025年4月に開幕した「大阪・関西万博」では、西ゲート付近のバスターミナル屋根に国内最大規模のフィルム型ペロブスカイト太陽電池が積水化学工業によって搭載されています。国内では、2025年度からペロブスカイト太陽電池の事業化開始を予定する企業もあります。商業化に向けて、量産技術の確立、生産体制の早期整備、需要の創出に向けた官民の取り組みが求められます。

参考：
・次世代型太陽電池の導入拡大及び産業競争力強化に向けた官民協議会『次世代型太陽電池戦略』（2024年11月）
https://www.meti.go.jp/shingikai/energy_environment/perovskite_solar_cell/pdf/20241128_1.pdf
・経済産業省資源エネルギー庁「第7次エネルギー基本計画」（2025年2月）
https://www.enecho.meti.go.jp/category/others/basic_plan/pdf/20250218_01.pdf
・経済産業省資源エネルギー庁「2040年度におけるエネルギー需給の見通し（関連資料）」（2025年2月）
https://www.enecho.meti.go.jp/category/others/basic_plan/pdf/20250218_03.pdf