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【エネルギー】世界を変えるガリウムヒ素系太陽電池、見えてきたコスト1/200の道筋[11/22]
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0001サンダージョー ★
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2019/11/26(火) 20:09:13.55ID:CAP_USER
2019/11/22 05:00
https://tech.nikkeibp.co.jp/atcl/nxt/column/18/00001/03190/
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ガリウムヒ素(GaAs)系の超高効率太陽電池はこれまで、変換効率はSi系太陽電池の2倍近くと高いが、製造コストが高価なため、人工衛星など限られた用途にしか使われていなかった。今、コストをこれまでの1/200に低減する技術開発が進展している。街乗り用EVが必要とするエネルギーの大半を太陽電池で賄えるなど、エネルギー問題のゲームチェンジャーになりそうだ。

 1日数十kmの街乗りであれば太陽電池だけでEVが走る─。そんな世界の到来が急速に現実味を帯びてきた。

 ここにきて、ガリウムヒ素(GaAs)系の超高効率太陽電池を車体に1kW分前後と大量に貼り付けた4人乗り前後の乗用車の開発例が急増している(図1)。中国Hanergy Mobile Energy Holdingは米国のGaAs系太陽電池メーカーである米Alta Devicesを2013年に買収。その技術を利用し、2016年に4種類のコンセプトカーを発表した。1日の太陽光による充電で80km走るクルマや、太陽電池パネルが可動式で駐車時などはフロントグラスを覆う一石二鳥のクルマなどである。

2021年にも実用化が始まる

 実際の製品も登場してきた。もともとは大学発ソーラーカーチームだったオランダLightyearは2019年6月、高効率太陽電池を搭載したEV「Lightyear One」を開発し、予約販売を開始した。納車は2021年の予定だ。太陽電池に加えて空力特性の高さが特徴で、推定60kWhの蓄電池で725km、太陽電池も併せると約800km走行できるとする。電費は12k〜13km/kWhと非常に高い。

 動きは海外ばかりではない。新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)とシャープおよびトヨタ自動車は2019年7月、トヨタの「プリウスPHV」にシャープのGaAs系太陽電池(約860W分)を貼り付けたクルマを発表した。計算上は1日分の太陽光充電で50km前後走るが、これを実証する走行試験を2019年度末まで続ける。
1日の充電で2日分超走れる

 一般に日本の自家乗用車の走行距離は、国土交通省の2004年の調査で1日平均約29km。2015年のソニー損害保険の調査でも、自家乗用車の6割は1日平均19kmしか走っていない。こうしたクルマは、2〜3日のうち1日晴天であれば、超高効率太陽電池の発電分で走行に必要な電力の大半を賄えることになる。
追加費用は約1000万円?

 これらの数字を見ると良いことづくめだ。しかしこれまで普及していないのには理由がある。GaAs系太陽電池の価格が非常に高いのである(図2)。価格は1W当たり約5000〜2万円。一方、大規模太陽光発電システム(メガソーラー)などに用いられているSi系太陽電池は同50円前後であることから、実に100〜400倍になる。乗用車1台に実装する1kW分のGaAs系太陽電池セルは、500万〜2000万円する計算だ。

(続きはソースで)
0002ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/26(火) 20:22:54.43ID:CGWtzCM5
まあガリウムはレアメタルだし、産出の9割は中国が握ってるしね
0003ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/26(火) 20:34:32.03ID:m82RrXFP
深海底鉱物資源にガリウムある
コストは知らん
0004ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/26(火) 20:37:17.86ID:TcKnQQCJ
>>3
トヨタのロボットが役立つでしょうw
0005ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/26(火) 20:39:59.38ID:zAghLbxh
ヒ素は猛毒
0006ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/26(火) 20:41:40.49ID:faS8X5xh
雪積もったらアウト
0007ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/26(火) 20:51:17.25ID:CGWtzCM5
しかしこれ、肝心のコスト1/200をどうやってやるのかが
分からんままやね

あまり特に技術的なブレイクスルーがあったようでもないし
0008ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/26(火) 21:21:23.91ID:u9S33srM
EVのルーフにガリウムヒ素系太陽電池を搭載すれば一日50kmはただで
走れるのか、
0013ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/27(水) 02:06:13.28ID:24vhcKte
モジュール効率が30%なら
1メートル四方のパネルが3枚で900Whか
0014ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/27(水) 03:07:47.33ID:g7RoCWAA
>>9
日照権強化
0015ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/27(水) 08:30:45.43ID:5MNBnmbY
>>1
すごい
これでエネルギー問題は解決したな
0016ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/27(水) 11:16:58.15ID:fEnoI1A1
ガリウムもヒ素も人体に凶悪なんだが
人権無視の国でしか廃棄できない
0017ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/27(水) 11:29:05.97ID:rM3A62PA
大昔、大学の半導体授業で、ガリウムは電気的特性がシリコンよりいいけど、
地球上の埋蔵量が少ないので値段が高いと聞いていたが・・・
0018ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/27(水) 12:29:32.79ID:eiIXM6Ln
>>7
日経エレクトロニクス最新号によると
ウェハー剥離とか成膜速度向上などプロセス技術改良で1/20
量産で1/10だったかな…大きな本屋で立ち読みできる

狭い日本ではパネル効率がせめて20%以上ないとな
0019ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/27(水) 15:31:37.23ID:yTwDLsJQ
危険な重金属、危険な硫酸、危険な引火性の危険物を積んだモノが
目の前走り回って事故ってるけどな
0020ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/27(水) 17:11:37.83ID:qbshCcxo
路駐も税金とられるような気がしてきた
0023ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/27(水) 18:20:00.87ID:O1gIkeZz
新エネルギー・産業技術総合開発機構ねえ…
ロードマップって事は今はまだ、ただの絵餅って事でしょ
0026ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/27(水) 18:44:00.34ID:sOsBoSb6
シリコンみたいに資源が豊富じゃないと、普及は難しいと思うが。
0027ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/27(水) 18:57:04.58ID:O1gIkeZz
ガリウム産出は中国が92%を占める
第3位の日本は1%に過ぎない

だけど、消費としては日本だけで世界の44%も使ってる
というアンバランスさ
0028ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/27(水) 19:07:22.46ID:TlMtDMTj
>>27
使いみちを開発したかどうかの話にすぎないからね
代替の金属を見つけるのも比較的簡単だろうけど、そのままガリウム使うほうが面倒がないだけという面もるだろうし

さほど重要でない物質なら、その程度の偏りはよくあること
特に問題のあることでもないし
0029ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/27(水) 19:27:09.22ID:O1gIkeZz
いや、この程度の「改善」なら中国企業だって
やってくるでしょ
そうなれば産出国が圧倒的に有利じゃん

代替材料が簡単に見つかるってのは虫が良すぎる
0032ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/27(水) 19:50:26.90ID:TlMtDMTj
>>29
ガリウムの消費が日本だけで44%って自分で書いてる時点で気付けよ
日本のガリウムの使用先なんて、ごくごく過渡期の、たまたま研究でひとまず見つけた方法で、その方法ではガリウムを使用するものだった、という程度のもの
研究を続ければ続けるほど、近い効果や超える効果の代替が見つかるものだ
そうでもないと、世界中で使われてるはずだろうに
0034ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/27(水) 19:59:47.84ID:h1sE6one
この研究がなんの役に立ちますか
0035ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/27(水) 20:13:43.45ID:O1gIkeZz
ガリウムが用いられてる製品はさっと挙げて、ディスプレイ、携帯、照明、
レーザーダイオード、パワーアンプ、低融点合金など
そしてもちろん太陽電池ね

立派に産業に不可欠な材料だが?
よくまあ無知で言えたものだね

代替材料の探索はそれこそGaAs太陽電池が開発された半世紀前から
行われてる
それでもまだ見つかってないのが現実だったりする
0036ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/27(水) 20:20:40.49ID:vkEWvnQ8
>>2
本気でアメリカが中国潰しにかかったりしてw
0037ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/27(水) 20:36:46.82ID:+rIjkh56
効率半分のシリコン太陽電池でも25km走るなら日本では充分じゃね?
0038ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/27(水) 20:47:40.94ID:7LPPANtk
エイリアン生命体
0039ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/27(水) 20:52:07.74ID:7LPPANtk
luckyCOIN
0040ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/27(水) 20:52:36.55ID:7LPPANtk
金属自体が電離の電気
0041ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/27(水) 20:55:22.20ID:7LPPANtk
i=1/200
0042ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/27(水) 20:56:05.46ID:7LPPANtk
共産組合を崩壊完了
0043ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/27(水) 20:56:33.64ID:7LPPANtk
ラムダス帝国軍
0044ニュースソース検討中@自治議論スレ
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2019/11/27(水) 20:59:08.65ID:7LPPANtk
星のカービィ
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