日本人研究者がノーベル賞レベルの大発明！悪天候でも充電出来るペロブスカイト太陽電池を発明。世界中で開発競争が激化 [483862913]
■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
「雨の日」も発電できる！ “世界を変える”かもしれない、夢の「次世代型」太陽電池の実力
9/20(火) 7:02配信
人類が直面しているエネルギー問題を解決し、脱炭素社会を実現するため、
再生可能エネルギーの活用が加速しています。
その中で大きな期待を集める「太陽電池」ですが、従来型の太陽電池は、
発電効率が天候に大きく左右され、曇りや雨の日だと発電量が大幅に落ちるという弱点がありました。
その弱点を克服しようと、今、世界中が「次世代型太陽電池」の開発に注力しています。
その中で、最も注目されているのが、「ペロブスカイト太陽電池」です。
曇りや雨の日、さらに室内の弱い光でも発電することができることに加え、
薄くて軽いため様々な場所に設置することが可能で、世界中の企業が実用化に向けた開発にしのぎを削っています。
実は、このペロブスカイト太陽電池は日本人研究者が開発したもので、
そのきっかけは学生からの相談という意外なものでした。
“ノーベル賞候補”とも言われるほどの画期的な太陽電池の開発秘話と可能性に迫ります。
(NHK「サイエンスZERO」取材班)
世界が注目！ ペロブスカイト太陽電池の実力
地球に降り注ぐ太陽のエネルギーを全て電気に変換できれば、
世界中で使うエネルギーをまかなえるほどのポテンシャルがある「太陽光発電」ですが、
現在の主流となっている「シリコン」を用いた太陽電池は、寿命が長くて、
発電効率が高いという利点がある一方、天候によって発電効率が大幅に落ちるという弱点を抱えていました。
その弱点を克服しようと開発が進められているのが「次世代型太陽電池」です。
その市場規模は、2035年には現在の10倍以上、年間8,300億円にまで成長すると予測されています。
そして、その大部分を占めると考えられているのが「ペロブスカイト」を用いた太陽電池です。
ペロブスカイトというのは、もともと自然界にある鉱石です。
その結晶構造に特徴があり、利用価値が高いため、人工的に作ったものが超電導やLEDの材料などに使われています。
この人工的に作ったペロブスカイトの結晶を太陽電池の素材に使うと、
曇りや雨の日、さらに室内の照明でも発電できることが発見され、
次世代型太陽電池の最有力候補となったのです。
そして、弱い光での発電を実現させているのが、ペロブスカイト太陽電池のもう一つの特徴である“薄さ”です。
https://news.yahoo.co.jp/articles/ee912ae3107b5fbfccd8cdff92ee8e25f8f897b7?page=1
開発のきっかけとなった“学生の声”
小島さんが作った当時のペロブスカイト太陽電池／NHK提供
この画期的な太陽電池の生みの親は、桐蔭横浜大学の宮坂力特任教授です。
宮坂さんがペロブスカイトと出会ったのは、今から17年前のことでした。
当時、ペロブスカイトは超電導やLEDの材料などには使われていましたが、太陽電池の世界ではほとんど知られていませんでした。
「開発する前はペロブスカイトという物質に私はあまりなじみがありませんでしたが、
私の研究室に来た大学院生が突然『ペロブスカイトによる太陽電池をやってみたい』と言いだしたのです」(宮坂さん)
当時、大学院生だった小島陽広さんは、もともとペロブスカイトの特性を調べる
研究をしていましたが、その光を吸収する性質に注目し、
もしかしたら光を電気に変える性質を持っているのではないかと考え、宮坂さんに相談を持ちかけたのです。
「私は基本的には学生がやりたいと言ったことは『まずは試してみるべき』という考えでしたので、
軽い気持ちで『じゃあ、やってみたら』と言いました。しばらく実験をした後、
小島さんから『光を当ててみたら微弱な電流が生じた』という報告を受けたのです」(宮坂さん)
それまで太陽電池の素材としては注目されていなかったペロブスカイトが、
発電すると分かった瞬間でした。しかし、いざ本格的に太陽電池の研究開発に着手したところ、
すぐに大きな壁にぶつかったといいます。
「本腰を入れて太陽電池を作ったのですが、なんせ安定性が悪く、
しばらく光を当てると発電しなくなるんです。しかも効率も低くて、正直、
これはダメかなと思っていました」(宮坂さん)
実際、2009年に発表した論文は、光を電気に変える効率(光電変換効率)が低いために、
世界の研究者からの反応はほとんどありませんでした。
転機が訪れたのは2012年のことでした。ペロブスカイト太陽電池に関心を持った海外の研究者が、
「発生した電気を電極に運ぶ部分を液体から固体に変える」という研究を始めたのです。
これにより光電変換効率を3％から10％を超えるレベルにまで上げることに成功しました。
その成果を『サイエンス』誌に発表したところ、世界中の研究者の目に留まり、
ペロブスカイト太陽電池は一気に注目される存在となったのです。
そして、世界中で研究が重ねられた結果、変換効率は飛躍的に向上し、
従来の太陽電池に匹敵する25％を超えるまでになったのです。
今や世界中で推定3万人ほどの研究者がペロブスカイト太陽電池の研究開発に参入し、
実用化に向けた開発競争が激化しています。
宮坂さんは、ペロブスカイト太陽電池がこれほど世界から注目される存在になったことに驚きながら、こう振り返ります。
「ペロブスカイトは化学と物理という異分野が交わっているテーマです。
私たちは化学が専門ですが、物理にも手を出す。不得意でも試してみるという
チャレンジ精神が非常に大切だと思ったからです。
難しいとは思っていましたが、誰もやっていなかったことだからこそ、
チャレンジしがいがあると思ってやりました。やってみてよかったですね」(宮坂さん)
https://news.yahoo.co.jp/articles/ee912ae3107b5fbfccd8cdff92ee8e25f8f897b7?page=2 またどうせ上手に儲けるのは韓国人中国人なんだから研究開発に金かけるのやめろよ School Rumble Matter? 09/21 09時45壺 でも自民党のおかげで日本メーカーのソーラーはオワコンになったよ 起源を主張する日本人さん……w
＞「本腰を入れて太陽電池を作ったのですが、なんせ安定性が悪く、
しばらく光を当てると発電しなくなるんです。しかも効率も低くて、正直、
これはダメかなと思っていました」(宮坂さん)
実際、2009年に発表した論文は、光を電気に変える効率(光電変換効率)が低いために、
世界の研究者からの反応はほとんどありませんでした。
転機が訪れたのは2012年のことでした。ペロブスカイト太陽電池に関心を持った海外の研究者が、
「発生した電気を電極に運ぶ部分を液体から固体に変える」という研究を始めたのです。
これにより光電変換効率を3％から10％を超えるレベルにまで上げることに成功しました。
その成果を『サイエンス』誌に発表したところ、世界中の研究者の目に留まり、
ペロブスカイト太陽電池は一気に注目される存在となったのです。 どうせまた西日本人でしょ
東日本人はホントゴミ、韓国人と変わらん 密封が必要になるけど長期間の密封が難しくて実用化してもメリットあまりない
って聞いたけど
https://youtu.be/dScivz2IwXU それで日本は起源を主張するだけなの？ちゃんと商業的に使えるような研究もやってる？ 実用化までどのくらいかのう？
この冬には間に合うんか？ これ結構前からやってるだろ
晴れが100とした雨は10曇で40くらいだからな >>15
日本の太陽電池シェアはもうとっくの昔からないも同然だよ
役に立たないとされる基礎研究に予算出さないから初期の3%効率？ゴミじゃん！で切り捨てられておしまい
https://i.imgur.com/WvMdBKI.jpg
貧困国に研究はムリムリ 何度読んでも大学院生の功績だと思うけど何を生みの親とか言って手柄かっさらおうとしてんの？ 発見は日本人、実用化や商業化は白人様
いわばまさに様式美 まあノーベル賞も自然科学系すら最近ちょっと変だし（こないだの気候変動モデルとか）
このテーマで受賞もあるかもしれんな >>26
論文の筆頭著者が教授だからだろ
てか日本人研究者は発表だけして早々に実用化諦めてしまってるやん
実用化いけるかもって論文出したの海外研究者だし
これじゃノーベル賞無理やろ 日本でノーベル賞とっても
和泉大坪のコネクト旅行のついでにいびられるだけだしなぁ >>26
だよな
学生のアイデアを聞いて自分が作り始めたいうならともかく、その最初の試作も学生主導て文にしか見えないし 鏡の反射を利用して狭い土地でも多重充電できるようにできないのか ジャップは地球が憎くて仕方ないから日本では普及しない コストが劇的に下がれば長期間の密封は諦めて使い捨てるって手もあるんだけど
貼り替えがめんどいか でもどうせこの発明も
自民党がアメリカの手柄にして日本の研究員は殺すんでしょ
日航機墜落事故でトロンの技術者をアメリカの為に殺したように 文科省「いかに研究者の研究時間を確保し、博士号取得者を増加させていくかが重要だ。さあ、申請書を沢山書け、校費は減らすしテニュアは根絶、人は付けないぞ」 >>39
文系天国ジャップランドでは一年で成果でない研究は打ち切られるからな 太陽光発電の研究するとか反日か？
原発の研究しろよ >>2
> この画期的な太陽電池の生みの親は、桐蔭横浜大学の宮坂力特任教授です。
全部読むとこう言っていいのか微妙じゃないか？ >>13
学生の仕事でも教授のお手柄になるのがアカデミックの世界 >>40
今ではジャップがシリコン同等の20%超え出してるぞ 官僚自民が科学を全く理解できないせいでこうなって新しい産業の芽が潰されまくってんだろうなぁ >>49
大学院生だよな
もしくは実用的になるまで研鑽した外国人研究員 >>33
ノーベル賞は賞の性格的に最初の発見者を評価するのでそこはべつに問題にならない 久々にポジティブなニュースかと思ったらひっでぇ話だな >>56
すごい発見なのにアホ官僚には理解できなかったせいで太陽電池開発で海外に大敗北しましたって話だからな こういう発明系でまともに実用化されたの余り見たことないな 
>>23
基礎研究は意味ないのと
仮に研究費出しても「じゃあ、太陽電池やります」じゃなくて「俺がやりたい研究やらせろ」が大学教授や研究員じゃん
>>59
金の問題じゃないでしょ ペロブスカイト太陽電池は韓国人も同時受賞しそう
宮坂氏ら次世代太陽電池発明で英ランク賞、ノーベル賞につながるか
https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/01799/00001/
今回受賞した7人は、
スイス （1）PSCの前身ともいえる色素増感太陽電池（DSSC）を開発したスイスの大学EPFL（Swiss Federal Institute of Technology Lausanne）教授のMichael Graetzel氏、
日本 （2）2008～2009年に世界で初めてペロブスカイト太陽電池（湿式を含む。変換効率は0.4～3.8％）を開発した、当時大学院生で現・日本ゼオンの小島陽広氏、
日本 （3）小島氏の指導教授で共同研究者だった桐蔭横浜大学 教授の宮坂力氏、
韓国 （4）小島氏らの論文を最初に追試し、変換効率6.5％を得た韓国Sungkyunkwan University教授のNam-Gyu Park氏、
中？韓？（5）変換効率で10.9％という高い値を達成した論文（2012年）の筆頭著者である英University of Oxfordの研究者（当時）で現在は学術雑誌「Science Robotics」編集者のMichael Lee氏と、
英国 （6）その共同研究者で効率向上に重要な役割を果たす正孔輸送層材料を開発した同大学教授のHenry Snaith氏、
韓国 （7）PSCの変換効率を現在の25％台にまで引き上げる上でさまざまな貢献をした韓国Ulsan National Institute of Science and Technology （UNIST）教授のSang Il Seok氏、である。 > 私の研究室に来た大学院生が突然『ペロブスカイトによる太陽電池をやってみたい』と言いだしたのです」
学生の手柄やがな 記事読んだ限りだと
指導教員の手柄みたいになっているけど小島っていう学生の手柄じゃねえの？
>>63
実績見たら当然やね
>>64
あのね、金になりそうな研究なら別枠で普通に金出るんだよ >>53
これからプロブスカイト太陽電池普及協議会とか国が勝手に作って管理し始めるんだろうなぁ
しかも理事が老害議員とかになってね… この学生は特許取らなかったの後悔してるだろうな
もの凄い基幹技術を発見したのに >>26
大学院生の功績でもないわな
発電効率を上げたりした海外の研究者によって世界の注目を集めたわけだし
その海外の研究者からしてペロブスカイトにどこから注目したのかはわからんし 日本じゃ実務研究者の名前出すだけでもマシなほうだろ
>>73
韓国中国は応用研究に力入れてるから賢い 世界『取り敢えず研究開発してみっぺ』
日本『取り敢えず規制します』 世界で3万人くらいいる研究者のうち日本人は千人弱だそう
この先生は化学屋だけど半導体は物理も複合的に理解しないといけないから苦労してるって言ってた >>50
無名の院生より教授と共同研究にしたほうが注目度は上がるしな こう言う発展があるから自然エネルギーを
不安定だからーとか言うアホな理由で
切り捨てんなって言うんだよな
原発のためだけに補助金減らした自民はマジで
日本破壊党やぞ >>84
生産の方で頑張ればええがな
どうせわーくにはびた一文も支援しやがらねえんだから >>84
変換効率の向上で韓国人かなり頑張ってんやん いい加減に地熱発電をメインにしろや
湯に浸かってる場合じゃねぇぞジャップ >>91
効率がいいのは薄いから
シリコンだと結晶の内部から電極までの距離が遠くて効率落ちるんだそう >>37
日本の大学はそういうとこだからしょーがない
大学教員本人か教員お気に入りの学生だけがじぶんの手柄にできる 商品化出来ず旨いところは国外企業に持って行かれるジャ これのすごい所はスタッカブルの可能性がある事
薄さは正義 自民党＆ネトウヨ「原発稼働だ！新規原発だ！」
そりゃこの国落ちぶれるわ。 >>106
これとシリコンでは発電に使う光の波長がズレてるのでシリコン太陽電池の上に被せるって案もあるみたい 地球に降り注ぐ太陽光エネルギーを全て電気に変換したら氷河期どころじゃなくなるだろ🥺 更に違う波長で発電するシートを開発しまくり疊ねれば効率50%もユメではない >>63
(4)みたいな最初に追試とかそういうのは引用数はデカくなって賞とったりすることもあるけどノーベル賞だとあんまり評価されない
受賞人数３人までなのと賞の性格考えると順当なのは(1)～(3)
効率あげたとかもいっぱいいるのでよほどのインパクトあたえたとかじゃないとダメで
あるとすれば記事内でも紹介されている論文を出した(5), (6)が入るかもだが
マイケル・リーさんはアジア系ではあるけどずっと英国みたいなのでもしかしたら単なるアジア系英国人かもしれない 集光してこれを量子ドットの上に載せたら最強じゃないか？ 全然知らない技術で調べてみたら進化スピードがちょっと見たことないレベルだな
世界各地で研究リソースがガンガンぶち込まれてる感じの分野なの？ こういうの読むと、博物館で鉱物学を研究するのって大事なんだなってわかるな。
まず認知ありき。 >>119
自然エネルギーはESG投資の流れからすればバブってるやろな Fランの指導教官って何の役にも立たないんだなって感想 相変わらずくだらない大喜利やってんだな
まとめサイトではノイズとして全カットされるくせにさ ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
