太陽電池の分類体系
太陽電池は大きく「第1世代(バルク型)」「第2世代(薄膜型)」「第3世代(次世代型)」に分類されます。ペロブスカイト太陽電池は第3世代に位置づけられます。
第1世代(バルク型)
- 単結晶シリコン
- 多結晶シリコン
市場シェア約90%。技術成熟・信頼性高い
第2世代(薄膜型)
- CIS/CIGS型
- CdTe(テルル化カドミウム)
- アモルファスSi
市場シェア約5%。軽量・低照度に強み
第3世代(次世代型)
- ペロブスカイト型 ★
- 有機薄膜(OPV)
- 色素増感(DSSC)
- 量子ドット型
研究・商業化段階。高効率・新機能が特徴
全種類の一覧比較表
| 種類 | 研究最高効率 | 商業品効率 | 寿命 | フレキシブル | 環境安全 | 普及状況 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ペロブスカイト(単体) | 26.7% | — | 5〜10年 | ◎ | △(鉛) | 商業化準備中 |
| ペロブスカイト/Siタンデム | 33.9% | — | 課題中 | △ | △(鉛) | 研究・開発段階 |
| 単結晶シリコン | 29.4% | 22〜24% | 25〜30年 | ✕ | ◎ | 主力・大規模普及 |
| 多結晶シリコン | 23.3% | 18〜21% | 25年 | ✕ | ◎ | 大規模普及 |
| CIS/CIGS | 23.4% | 16〜20% | 20〜25年 | ○ | △(In希少・Se) | 商業化済み |
| CdTe | 22.1% | 17〜19% | 20〜25年 | △ | ✕(Cd毒性) | 商業化済み(First Solar) |
| アモルファスSi | 14.0% | 6〜9% | 10〜15年 | ○ | ◎ | 一部商業化(電卓等) |
| 有機薄膜(OPV) | 19.2% | 10〜15% | 3〜7年 | ◎ | ◎ | 一部商業化(BIPV) |
| 色素増感(DSSC) | 13.0% | 8〜10% | 5〜10年 | ○ | ○ | 一部商業化(室内向け) |
| 量子ドット型 | 18.1% | — | 未実証 | ◎ | △ | 研究段階 |
| GaAs(ガリウム砒素) | 29.1% | 25〜28% | 25年以上 | △ | △(As毒性) | 宇宙・特殊用途のみ |
選び方のガイド
住宅・産業用発電
現時点では単結晶シリコンが最適。信頼性・効率・コストのバランスが最良。2030年以降はペロブスカイトタンデム型が有力。
BIPV(建材一体型)
ペロブスカイト型または有機薄膜。フレキシブル性・デザイン自由度が決め手。2027年以降に選択肢が広がる。
IoT・室内センサー
有機薄膜または色素増感が有力。室内光発電・無毒・超薄型の特性が活きる。
宇宙・特殊用途
GaAs(III-V族)が最高効率で信頼性も高い。コストは非常に高いが、宇宙衛星・無人機では最適解。