パナソニックHD、神戸港でガラス型ペロブスカイト太陽電池の実証を開始　発電電力は施設内で活用

この環境技術ニュースのまとめ

・パナソニックHDと神戸市などが「かもめりあ」でガラス型ペロブスカイト太陽電池の実証を開始
・波をデザインした合わせガラス8枚を設置し、発電した電力を施設内の照明や空調などに活用
・2029年3月まで設置工法、塩害を含む実環境での耐久性、発電能力、外観などを検証

神戸市とパナソニックホールディングス(パナソニックHD)、パナソニック環境エンジニアリング、神戸港“U”パークマネジメント共同事業体は9月24日、神戸港の中突堤中央ターミナル「かもめりあ」において、ガラス型ペロブスカイト太陽電池の実証運用を開始したことを発表した。

ガラス型ペロブスカイト太陽電池を公共施設へ設置する取り組みとしては西日本初としており、施設正面入口に高さ900mm、幅1300mmの6mm+6mmの合わせガラス8枚を設置した。実証期間は2026年9月24日から2029年3月31日までを予定している。

発電した電力は、パワーコンディショナーを介して施設の電力系統へ接続され、施設内の照明や空調などの動力として活用される。

神戸港の中突堤中央ターミナル「かもめりあ」に設置されたガラス型ペロブスカイト太陽電池。施設正面入口に高さ900mm、幅1300mmの合わせガラス8枚を設置した (出所:パナソニックHD)

神戸港の波を表現した太陽電池

ガラス型ペロブスカイト太陽電池は、インク状の材料をガラスへ塗布して発電層を形成する太陽電池で、建物の窓や壁面、バルコニーなどに使われるガラスへ発電機能を持たせられるため、従来のシリコンベースの太陽電池を設置することが難しかった都市部の建築物でも、再生可能エネルギーを生み出せる可能性がある。

今回設置した太陽電池には、神戸港の波の揺らぎを表現したデザインを採用した。発電設備としての機能だけを前面に出すのではなく、港の眺望や施設の外観になじみ、建築や景観と一体化することを意識したという。

パナソニックHDは、ガラス型ペロブスカイト太陽電池について、空間とエネルギーを同時に生み出す太陽電池と位置付ける。建材として必要なガラスを発電設備に置き換えることで、新たな用地を確保したり、自然環境に手を入れることなく、都市空間で発電量を増やすことを目指している。

神戸港の波の揺らぎを表現したガラス型ペロブスカイト太陽電池。太陽電池としての機能を維持しながら、港湾施設の景観と調和するデザインとした (出所:パナソニックHD)

公共施設への後付けと塩害への対応を検証

かもめりあは、神戸港のウォーターフロントに位置し、海に面した大規模なガラス空間を持つ既存の公共施設である。

多くの利用者が訪れるため、ガラス型ペロブスカイト太陽電池の外観や建材一体型太陽電池としての可能性を広く見てもらうことを期待する一方、海に近く塩分を含む外気にさらされるほか、営業中の既存施設へ後付けで設置する必要があり、社会実装に向けた技術検証の場としても適していると判断されたことから、設置が決まったという。

施工では、施設利用者からの見え方を現地で繰り返し確認し、港への眺望を妨げにくい設置高さを決定したとするほか、既存設備への固定方法、塩害対策、発電した電力を施設内へ引き込む配線経路についても検討したとする。

施設の営業に与える影響を抑えるため、一部の施工を夜間に実施。利用者の安全性や将来の保守性を確保しながら、配線や設備が景観へ与える影響を最小限に抑えたという。

ペロブスカイト太陽電池は、外気や水分などから発電層を保護する封止技術が重要となる。今回の実証でも、塩分を含む外気がモジュールの劣化へ与える影響と、それを遮断する構造や部材の有効性を確認することが1つのポイントになるとしている。

設置工法、発電能力、外観などを2029年3月までの期間で検証

実証では、ガラス型ペロブスカイト太陽電池の設置工法、実環境における発電能力、外観や景観への影響などを検証することが予定されている。

神戸市が事業全体の調整と広報を担い、パナソニックHDが太陽電池の技術開発、実証計画、成果の分析を担当する。パナソニック環境エンジニアリングは設計と施工を担い、神戸港“U”パークマネジメント共同事業体が実証場所の提供と施設運営上の連携を行う。

今回使用したモジュール1枚当たりの出力や、実証設備全体の発電量は公表してされていないが、同社が開発拠点で制作した300mm角のガラス型ペロブスカイト太陽電池では発電効率18.1％を実現しており、この性能をより大型のモジュールでも実現するべく技術開発を進めていると説明している。

社屋での検証から公共施設での系統連系へ

パナソニックHDは2026年4月から、同社施設でもガラス型ペロブスカイト太陽電池の実証を進めてきた。

今回のかもめりあでは、社内施設で確認したモジュールや施工上の課題を踏まえ、発電性能の向上や施工の簡素化に向けた改良を加えたとするほか、同社として初めて、実際に運用されている施設の電力系統へ直接接続しての活用となり、より社会実装に近い状態での運用データを取得を目指すとしている。

量産技術とカスタムデザインへ成果を反映

建材一体型の太陽電池では、シリコン太陽電池で求められてきた発電性能や信頼性に加え、建物ごとに異なるガラスの寸法やデザインへ対応する必要がある。そのため、顧客の要望を太陽電池のデザインへ落とし込みながら、モジュール内部の電気的な制約と両立させることが製品化に向けた課題となることから、今回の実証についてパナソニックHDは、フィールド実証であると同時にテストマーケティングの第1弾と位置付けており、波を表現した外観が、公共施設や景観を重視する場所への導入障壁を下げられるかについての評価も進めていきたいとしている。

モジュールの性能だけでなく施工力まで含めて社会実装へ

ペロブスカイト太陽電池では、薄く、軽く、曲げることができるフィルム型の開発も進み、耐荷重性の低い屋根などでの活用が期待されているが、パナソニックHDではガラス型を採用することで、建物で使用する窓や壁面のガラスそのものを太陽電池に置き換える建材一体型の用途を狙う。

あくまで建材という立場に太陽電池を加えるというスタンスであり、顧客ごとに異なってくるガラスサイズへの対応する能力、実際に建材として建物に組み込むための施工力まで含めて顧客に選ばれる必要があるとしており、顧客に建材として選んでもらうことを目指していきたいとしている。

なお、神戸市は2030年度までに再生可能エネルギー導入目標を500MWと定めた「神戸市地球温暖化防止実行計画」を推進しており、市ならびに各事業者は、ペロブスカイト太陽電池のさらなる導入拡大に向け、今回の実証を通して得られた知見なども活用しながら、引き続き、市内施設管理者などとの協議・連携を進めていきたいとしているほか、パナソニックHDとしては、実環境での検証結果を量産技術開発に反映していくことで、ガラス型ペロブスカイト太陽電池の社会実証に向けた取組みを加速していきたいとしている。