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2024年版 ペロブスカイト太陽電池・部材市場の展望と戦略

ペロブスカイト太陽電池は薄型・軽量・柔軟で設置場所を選ばず、高効率であるという点が注目されている。日本においては太陽電池メーカーだけでなく、ペロブスカイト層や電荷輸送層の原料である試薬を始め、モジュールを構成する基材(ガラス、フィルム)、バリアフィルム、透明導電性フィルム、カバーフィルムなどを生産する材料メーカー、部材メーカーが数多く存在し、国産の次世代型再生可能エネルギーとして早期の産業化に向け国を挙げた施策が進められている。 経済産業省が打ち出した「2030年までの早期にGW級の量産体制構築」という方向性に応え、モジュールメーカーサイドでは発電効率向上に向けた開発が進み、2025年から2026年にかけて、量産化を見据えた設備投資やテストマーケティングの開始が発表されている。一方で、フィルムタイプでの耐久性やコスト、コンバーターのキャパシティ確保などが喫緊の課題となっているが、部材メーカーの中には「現状の設備・技術のままでは解決にも限界がある」との声も聞かれる。 本企画では、日本国内のペロブスカイト太陽電池市場に参入するモジュールメーカー、研究機関に加え、バリアフィルムや透明導電性フィルムなどの部材メーカーにもヒアリングを実施し、マーケット動向、技術動向、参入企業・研究機関の動向について分析・考察を加え、ペロブスカイト太陽電池及びその部材の市場を取り巻く環境や見通しを分析する。

発刊日 2024年10月31日 体裁 156頁
資料コード C66116200 PDFサイズ 39.7MB
カテゴリ マテリアル
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目次

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13
1.市場動向
2.企業動向
3.展望と課題
19
■荷重制限、凹凸・曲面、垂直面、少量多品種などへの対応を可能にする コンバーティング技術が海外勢とは一線を画した日本独自の高付加価値PSCを実現
1.ペロブスカイト太陽電池の関連政策とプロジェクト
31
2.ペロブスカイト太陽電池の開発動向
44
49
54
3.ペロブスカイト太陽電池の主な実証実験
59
【表】ペロブスカイト太陽電池の主な実証実験
60
1.バリアフィルムの動向
65
■3M、DNPはバリアフィルム単体ではなくカバーフィルムとラミしたトップカバーとして展開
2.透明電極フィルムの動向
77
■ITOフィルムメーカーの中では麗光、尾池工業がPSC電極向けで展開 15~20Ω/□の抵抗値と透明性・柔軟性を両立
■インクジェット、ダイコートが可能なAgNWは「印刷で成膜」というメリットが注目される マイグレーションやハロゲンによる耐久性低下への対応が課題に
3.その他フィルムの動向
85
85
90
◆積水化学工業株式会社
97
■化学メーカーの強みを活かしフィルム型ペロブスカイト太陽電池の耐久性向上を実現 2024年度からはNEDOの新たなGI基金事業に採択され量産化実証、フィールド実証を推進
■30㎝幅のRoll to Rollプロセスで発電効率15%を達成 2025年からは1mの広幅設備を導入し量産技術確立に取り組む
■数多くのパートナーと連携した様々な場所・環境での実証実験が進展 2025年の大阪万博からフィルム型PSCの事業化を進める
◆東芝エネルギーシステムズ株式会社
101
■独自の1ステップメニスカス塗布技術により703㎠サイズで16.6%の変換効率を実現 フィルム基材を傷つけないスクライブ技術や低温結晶化可能な電極などの開発も推進
■2024年から屋外及び屋外での長期設置による実証実験を開始
◆パナソニック ホールディングス株式会社
106
■建物壁面、窓、手すりなど既存の太陽電池では設置に適さない垂直面も活用 ガラス建材として違和感のないデザインとインクジェットによる少量多品種対応に強み
■ペロブスカイト層の材料、インクジェット塗布装置、生産プロセスの最適化で高効率を実現 発電量、透過性、デザインに応じたグラフィックパターンのオーダーメイドにも対応
■2024年は1m×1.8mサイズのパイロットラインを導入 2026年よりテストマーケティングを開始し早期の事業化を目指す
◆株式会社リコー
111
■次世代太陽電池の中でも先行して製品化した固体型色素増感太陽電池で蓄積した材料技術とモジュール作成技術をペロブスカイト太陽電池開発に活かす
■インクジェットプリントによる全層連続成膜、レーザーエッチング不要な回路形成など高耐久・高生産性の両立を実現する装置技術に強み
■屋外、屋内、さらには宇宙空間まで、多種多様な環境・条件下で発電量、効率、耐久性などを検証する実証実験を推進
◆東京大学 先端科学技術研究センター 瀬川浩司 研究室
117
■PSCだけでなく量子ドット太陽電池や蓄電機能内蔵太陽電池などの次世代太陽電池が研究対象 PSCの実用化を目指す企業との連携も進める
■ペロブスカイト層へのカリウムドープにより、直列モジュール(2.76㎠)での光電変換効率20%超えを世界で初めて達成
■裏面電極にITOを利用した半透明PSCの高耐久・高効率化を実現 ペロブスカイト/CIGSタンデム型太陽電池開発につなげる
■蓄電機能を内蔵した色素増感太陽電池「Annabelle」が国内外で注目集める
◆京都大学化学研究所 複合基板化学研究系 分子集合解析研究領域 若宮研究室
123
■溶液中で懸濁せず光変換効率を高めるヨウ化鉛、単分子のHTL材料など有機合成化学の研究成果をPSCの高効率化実現につなげる
■ペロブスカイト粒子の非鉛・減鉛化と高効率を両立する研究も進展
■大面積PSCの実現に向けペロブスカイト塗布のためのインク組成や塗工条件などを見直しモジュールサイズ370mm×470mm(G2)を実現
■京大発ベンチャー(株)エネコートテクノロジーズでPSCの社会実装に向け多数の実証実験が進行 2024年内にはRoll to Roll設備導入で量産に向け弾み
◆桐蔭横浜大学
131
■色素増感太陽電池、ペロブスカイト太陽電池など次世代有機系太陽電池の研究を牽引
■ペロブスカイト結晶構造を安定化させる界面パッシベーション材料の研究でPSCの高効率・高耐久化と量産安定性向上に貢献
■非鉛化と平行し、鉛使用量を抑えるインクジェットプロセスでのPSC研究を進める
■桐蔭横浜大学発ベンチャー企業ペクセル社を通じて研究成果の実用化に取り組む
◆東レ株式会社
135
■高平滑な無粒子での製膜、熱収加工などPSC部材用基材として求められる性能を付与したPETフィルムの提案を進める
■ハイバリアと低コストを両立する蒸着ハイバリアフィルムを開発 PSCは出口用途の一つと位置付けニーズの探索を継続
◆株式会社カネカ
139
■NEDOのGI事業でPSCのフィルム基板事業開発を進める
■ディスプレイ用光学補償フィルム、回路基板用PIフィルムなどで蓄積した技術を活用し透明PIフィルムを開発、ニーズを吸い上げながら改良を進める
◆株式会社麗光
142
■長年にわたる薄膜加工技術の蓄積を生かし、OPV、PSCなど次世代のフレキシブル太陽電池の実現に向けた高性能なフィルム開発を推進
■ハイバリアフィルム「ベレアル®」は両面バリアで10-4g/㎡/dayの性能を実現 CVD蒸着によるバリア層の密着性とフレキシビリティで差別化
■結晶化膜による高透明性と15Ω/□を切る低抵抗を実現したITOフィルムを開発 発電効率アップにつながるフィルム太陽電池部材として提案を進める
■CVD蒸着機、スパッタ設備、ハイクリーンコーターを揃える日野工場で世界最高レベルの高性能な機能性フィルムを生産
◆国立学校法人山形大学 有機エレクトロニクスイノベーションセンター 硯里研究室
148
■フレキシブル有機デバイスに向け、生産性の高いウェットコートでハイバリアフィルムを開発 PSC向けではNEDO GI基金事業に参画する東芝の委託を受け研究を進める
■窒素雰囲気下でのPHPS塗布とVUV照射で基材上にSiNxの緻密膜を形成
◆星光PMC株式会社
153
■AgNW分散液は太陽電池の透明電極、裏面電極ともに対応可能
■ワイヤの寸法、分散液の種類など多様なラインナップと幅広いニーズへの対応力に強み

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