【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]

1 :サンダージョー ★:2019/11/26(火) 20:09:13.55 ID:CAP_USER.net
2019/11/22 05:00
https://tech.nikkeibp.co.jp/atcl/nxt/column/18/00001/03190/

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)

2 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/26(火) 20:22:54.43 ID: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

3 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/26(火) 20:34:32.03 ID:m82RrXFP

深海底鉱物資源にガリウムある
コストは知らん

4 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/26(火) 20:37:17.86 ID:TcKnQQCJ

>>3
トヨタのロボットが役立つでしょうw

5 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/26(火) 20:39:59.38 ID:zAghLbxh

ヒ素は猛毒

6 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/26(火) 20:41:40.49 ID:faS8X5xh

雪積もったらアウト

7 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/26(火) 20:51:17.25 ID: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

8 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/26(火) 21:21:23 ID: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、

9 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/26(火) 22:06:48.91 ID:qF1uelag

太陽電池の効率化が進むと太陽電池税なんてものができてくるんだろな

10 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/26(火) 22:43:52 ID:9U8rO31t

ガリヒ素が高いのは原料そのものよりも廃液処理の問題だろ

11 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 01:43:22.70 ID:jDSC0K6J

>>6
雪積もったら危険だから車は出さないw
隣家のランクルは雪が積もると出ないぞ

12 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 01:44:25.08 ID:jDSC0K6J

>>8
毎日走らないのなら余裕で万充電だな

13 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 02:06:13.28 ID: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

14 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 03:07:47.33 ID:g7RoCWAA

>>9
日照権強化

15 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 08:30:45.43 ID:5MNBnmbY

>>1
すごい
これでエネルギー問題は解決したな

16 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 11:16:58 ID: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

17 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 11:29:05 ID: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・・・

18 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 12:29:32.79 ID: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

19 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 15:31:37 ID: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

20 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 17:11:37 ID:qbshCcxo

路駐も税金とられるような気がしてきた

21 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 17:52:40 ID:cq3ct6gI

ゲームチェンジャーになり得るのは発電でなく蓄エネルギーのブレイクスルーだが

22 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 18:11:54 ID:meoUHpW7

海水で走るようになれば一番いいんだけどね

24 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 18:29:04 ID:UgPlULY1

車なんて寿命短いからダメだろ家の屋根につけてそこから車に給電

25 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 18:35:45 ID:tUsjbvQ3

>>24
それ今と変わらんやん
ガリウムヒ素系太陽電池である必要ないやん

26 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 18:44:00 ID: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。

27 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 18:57:04 ID: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

28 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 19:07:22 ID: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

30 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 19:43:20 ID:bjbbeU9Y

>>27
都市鉱山の総量は日本がトップ
https://markezine.jp/article/detail/2484

でもそのほとんどは中国行き

31 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 19:48:48 ID:2zscUzO/

月の光でもコタツくらい動きそうだな

32 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 19:50:26 ID: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

33 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 19:52:49 ID:Vmxznh62

>>2
だめだなそりゃ

34 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 19:59:47 ID:h1sE6one

この研究がなんの役に立ちますか

35 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 20:13:43 ID: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

36 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 20:20:40 ID:vkEWvnQ8

>>2
本気でアメリカが中国潰しにかかったりしてw

38 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 20:47:40 ID:7LPPANtk

エイリアン生命体

40 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 20:52:36 ID:7LPPANtk

金属自体が電離の電気

41 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 20:55:22 ID:7LPPANtk

i=1/200

43 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 20:56:33 ID:7LPPANtk

ラムダス帝国軍

44 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 20:59:08 ID:7LPPANtk

星のカービィ

45 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 20:59:43 ID:7LPPANtk

ベルカンプNE

47 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 23:01:59 ID:S+Gk57mX

>>1
トイレットペーパぐらいの
面積で同じ値段になれば
世界が変わるのに。

がんばれ。

48 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 23:11:00 ID:aWwsoM3Z

>>1
いい加減アキラメロン

49 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/27(水) 23:18:14 ID:eBb8Auk5

ガリひ素とか(太陽電池ではなじみがないけど)さらに高性能なインジウム燐なんかは
本当に航空宇宙軍事がほとんどだわな

むかし、シリコンの微細化が進む前に数値風洞っていうスパコンがガリひ素で作られたことがある

51 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/28(木) 09:37:09.99 ID:UtNclmuL

格安シリコン太陽電池を家に設置してEV車に充電でいいだろ
無補給で日本一周とかじゃないならクルマの屋根に載せる必要はない

52 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/28(木) 21:02:14.29 ID:okygf1yj

>>32
何を言ってるのかわからんが
今でもガリウムは青色LEDの原料だよ

53 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/28(木) 22:48:38.70 ID:SR7aDdmf

産業廃棄物で砒素が漏れ出さなければいいんだけどね。

57 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/29(金) 03:33:47 ID:058ILzU0

宝の山を投棄するとはよほどのバカだな
それとも55が頭おかしいだけかな

56 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/29(金) 01:42:38.71 ID:/zuFT40n

>>52
とっくに酸化亜鉛に切り替わってるよ
クリスマスのイルミネーションに窒化ガリウムなんて使うわけないじゃん

55 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/28(Thu) 23:59:51 ID:SR7aDdmf

>>54
あやしいリサイクル業者が山中に投棄
しらないの?

58 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/29(金) 06:55:36 ID:GKynFu0L

>>16
ヒ素は分かるけどガリウムの毒性ってソースあったっけ?

60 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/29(金) 08:21:55 ID:YX7cLjLZ

ガリウムの毒性が劇薬以上という話ならデマですな
否定するならソース示せと

ヒ素は猛毒だけどね

62 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/29(金) 08:26:13.26 ID:YX7cLjLZ

>>57
>>55
シリコン製とガリヒ素製違いも分からない脳弱だから

63 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/29(金) 08:28:02.69 ID:YX7cLjLZ

>>55のような物の区別の出来ない人っているよね
いわゆるクソミソ一緒っていう

64 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/29(金) 08:50:21.04 ID:6lAm9Jea

×ガリウムヒ素
〇ヒ化ガリウム

65 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/29(金) 08:53:58.54 ID:829yvTvb

>>11
北欧や北米は寒冷地が多いぞ

66 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/29(金) 09:07:45 ID:XQxhHcWA

電気自動車のエネルギー源として最有力視されているのは
道路太陽光発電。

特に日本は道路舗装率が100%で全国津々浦々まで立派な道路が張り巡らされており
世界でも有数の候補国といえる。
仮に日本の全道路面積で太陽光発電した場合、EVばかりか日本の全電力需要をカバーできる。
正に夢の発電なのである。

実現も容易だ。道路は公共物で買収費用がいらない。
道路に設置するには太陽電池パネルに20tもの耐加重が必要だが日本は強化ガラスの製造技術を持っている。
さらに道路なら国交省の予算でメンテナンスできる。
道路発電が実用化されればEVは重い電池を搭載する必要がなくなり小型化、軽量化で
さらに燃費効率もUPできる。
給電方法は無接触の電磁誘導が効率は落ちるもののEVを走らせるだけなら十分であり利便性が高い。

道路太陽光発電を採用すれば日本の未来はバラ色だ。

67 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/29(金) 09:29:56.16 ID:b5g58lc9

これ廃棄された発電池処理するのがまたとんでもね〜環境負荷かかりそうだな

68 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/11/30(土) 00:37:18 ID:mGPNdLYR

アルミでコンピュータメモリを省電力化する 
〜アルミ酸化膜を用いた新しい不揮発性メモリの動作メカニズムを解明〜
https://www.nanonet.go.jp/ntj/topics_ntj/?mode=article&article_no=4948

69 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/12/01(日) 18:16:13.73 ID:ZrjsYhym

>>7
コストとか気にする朝鮮人は消えろ!

70 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/12/01(日) 18:17:16.11 ID:ZrjsYhym

>>22
極秘だが、世界最先端の自衛隊では既に水で走る車両がある

71 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/12/01(日) 19:19:52 ID:a6yASyS4

>>64
ガリヒ素は昔から使ってる名前だろ 何言ってるんだ?

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