窓や壁が発電する時代へ、パナソニックが「ガラス型太陽電池」の本格量産を2029年より開始へ

この環境技術ニュースのまとめ

・パナソニックHDがガラス型ペロブスカイト太陽電池「ENEFACE」を事業化
・2026年9月に先行量産品の出荷を開始、2029年4月から長浜拠点で本格量産
・窓や壁、手すりなどを発電する建材ガラスへ変え、都市部の未活用面を発電に利用

パナソニックホールディングス(パナソニックHD)は10月20日、開発を進めてきたガラス型ペロブスカイト太陽電池の事業活動を開始したことを発表した。

すでに2026年9月から大阪府の守口拠点にて先行量産品の生産・出荷を開始しており、顧客への導入を通じて施工・運用ノウハウを蓄積する。

また、当初2030年度としていた本格量産の開始時期を1年前倒しし、滋賀県の長浜市に整備中の量産技術開発拠点(長浜拠点)において、2029年4月から本格量産を開始する。

事業化に当たり、製品ブランドを「ENEFACE(エネフェイス)」としたことも併せて発表した。建物の顔となるファサードがエネルギーを生み出し、街の景観をつくるという考えから、「ENERGY」と「FACE」を組み合わせて名付けたという。

「ENEFACE(エネフェイス)」のロゴ (提供:パナソニックHD、以下すべてのスライド同様)

屋根でなく窓や壁を発電場所に

ENEFACEは、ガラス基板上にペロブスカイト太陽電池の発電層を形成し、建材ガラスとして利用できるようにしたもの。

建材ガラスへのガラス型ペロブスカイト太陽電池の適用イメージ

商業ビルやマンション、公共施設、大型商業施設などの窓、壁、バルコニーの手すり、天窓、日よけルーバー、カーポート、ショーウインドウなどへの導入を想定する。

用途のイメージ

パナソニックHDの試算では、国内における設置面積のポテンシャルは窓が16億m²、壁が71億m²で、参考値となる屋根の35億m²を合計で2倍以上上回るという。

都市部では建物の屋根面積が限られるほか、周囲の建物による影や設備の存在によって、従来型太陽電池の設置量を増やしにくい場合がある。窓や壁を建材一体型太陽電池(BIPV)へ置き換え、これまで利用できなかった建築面を新たな発電場所として活用する考えだ。

ターゲット市場は従来のような屋根の上ではなく、壁や窓など、これまで太陽電池の設置がなかなか行われなかった部分とする

インクジェットとレーザーで大面積ガラスを製造

ENEFACEには、同社が培ってきた材料、インクジェット塗布、レーザー加工、ガラス封止の技術を活用する。

独自の材料組成によって発電効率と信頼性の両立を図るほか、ディスプレイ製造で培ったインクジェット技術を応用し、大面積のガラス基板へ発電層を均一に塗布する。

形成した発電層をレーザーで加工し、除去する線の幅や間隔を変えることで、透光性やデザインを調整できる。金型や原版を用意する必要はなく、加工プログラムの変更によって模様、文字、風景などを描くことも可能としている。

また、水分の影響を受けやすいペロブスカイト発電層をガラスで封止し、合わせガラス化することで耐久性も意識したとする。

製造技術の概要

30cm角の実用サイズでは発電効率18.1％の認証値を取得している。同社は2029年の本格量産に向け、大面積でも高い発電性能を確保できる製造技術の確立を進めるとしている。

本格量産品は最大1.8m×1.2mから開始

守口拠点で製造する先行量産品の最大ガラスサイズは1.8m×1.0m。板厚は3mmのガラスを重ねた3＋3mmと、6＋6mmを用意し、フロートガラスと倍強度ガラスに対応する。

2029年4月から長浜拠点で生産する量産品は若干仕様が異なり、最大1.8m×1.2mとしている。板厚は3＋3mm、4＋4mm、5＋5mm、6＋6mmへと順次拡大していく予定としているほか、フロートガラスと倍強度ガラスに加えて強化ガラスにも順次対応する計画だとする。

ガラス型ペロブスカイト太陽電池の製品仕様

長浜拠点では1.8m幅の製造設備を導入する。将来的には長さ約3mへの対応も技術的には可能としているが、本格量産開始時は1.8m×1.2mから生産する。

製品には端子ボックス、ケーブル、コネクタなども設ける。建築基準法への準拠に加え、IEC 61730およびIEC 62790の社内試験をクリアしており、顧客要求や業界動向を踏まえてモジュール認証も取得する予定としている。

デザインと発電性能を用途に応じて調整

ENEFACEでは、建物へなじみやすい「調和するデザイン」、素材感やリズム感で空間を演出する「空間をつくるデザイン」、ランドマーク性や物語性を生み出す「象徴となるデザイン」の3方向で提案を進める。

3つのデザインの方向性により、ユーザーニーズに対応を図るとする

発電層をレーザーで除去する幅や間隔によって、同じ材料でも透光性や見え方を変えられる。ただし、透明部分を増やすほど発電層の面積が減り、発電能力も低下することに注意が必要となる。

同社は、発電層をできるだけ残しながら透明感を持たせる加工技術を活用し、建築物ごとに意匠性、透光性、発電性能のバランスを調整することで、単なる発電量だけの価値提供のみならず、建材としての耐久性、建物の環境認証、災害時のレジリエンス、企業や施設の意匠性なども提供価値に位置付けることを狙うとする。

ちなみに先行量産品の価格は、顧客や仕様によって異なるため公表していないが、概算としては、現時点の価格のイメージは既存の建築ガラスに対して数倍～10倍に近い水準だという。ただし、本格量産時には製造コストを低減し、既存の建築ガラスに対して5倍以下の価格で市場投入することを目指すとしている。

大面積化と長期耐久性が本格量産の課題

本格量産に向けた技術的な課題は、大面積化した際の発電効率と、建材として求められる長期耐久性の確保となる。

ペロブスカイト太陽電池は面積を大きくするほど、発電層の均一性やレーザー加工精度を保つことが難しくなる。長浜拠点では1.8m幅の設備を立ち上げ、大面積でも安定した発電性能を確保できる量産技術を開発する。

耐用年数については、先行量産段階では明確な年数を公表していない。設置場所の日照、温度、湿度などが異なるため、顧客ごとの使用環境に応じて説明し、一定期間での交換を含めて提案するという。

材料については、特定国へ依存しなければ製造できない構成ではなく、国内で流通する一般的な材料を中心に調達できるため、地政学的な供給リスクは比較的小さいとの見方を示した。

鉛を含む製品の回収・リサイクルも検討

一般的なペロブスカイト太陽電池には鉛が極少量ではあるが用いられており、ENEFACEの発電層にも含まれているという。量としては、発電層に含まれる鉛は土壌の深さ約1cmに含まれる量と同程度とのことであるが、製品の普及に向けた回収・リサイクルの仕組みの構築なども進めていきたいとしている。

すでに同社は日本ペロブスカイト太陽電池普及促進協議会(JPSC)に幹事企業として参画しており、政府や業界、サプライチェーン各社と連携しながら、回収・リサイクルのルールづくりを進める。

神戸の港湾施設で運用を開始、建築物への採用を拡大

先行量産品は、2026年9月から神戸市の港湾施設「かもめりあ」で設置・運用されている。

阪急阪神不動産が進める「(仮称)東阪急ビル建替計画」でも、2027年12月の竣工に向け、バルコニーの手すり部分へ導入する計画だ。

先行導入事例。神戸市のかもめりあでは、港湾施設の電力の一部を実際に賄うなど実運用が進められている

先行導入を通じて、設置環境ごとの発電性能、耐久性、施工方法、配線、保守などのデータを収集し、長浜拠点で量産する製品の仕様や施工方法へ反映する。

本格量産を1年前倒しできる見通しとなった理由について、同社は、量産経験を持つ事業部門の人材を開発へ加え、拠点整備と量産技術開発を加速できる手応えを得たためと説明。NEDOのグリーンイノベーション基金による支援も活用しながら量産技術と施工技術を確立し、建物の窓や壁を「空間とエネルギーをつくる太陽電池」へ変えることで、再生可能エネルギーの導入拡大を目指すとしている。