太陽光パネルリサイクル装置専門サイト 【PVまるっと.jp】 » 太陽光パネルリサイクル装置導入前に知りたいこと » ペロブスカイト太陽電池のリサイクル

ペロブスカイト太陽電池のリサイクル

目次

自然環境への配慮から、太陽光発電システムにおいて「ペロブスカイト太陽電池」が注目を集めています。国が技術開発に注力するこの電池はどのような仕組みなのでしょうか。ここでは、ペロブスカイト太陽電池の概要とリサイクル事情について紹介します。

ペロブスカイト太陽電池とは

ペロブスカイト太陽電池とは、色素増感太陽電池の一種として、ペロブスカイト結晶を使用する太陽電池です(※1)。ペロブスカイトとはヨウ素・ヨウ化鉛などを原料として作られる結晶構造の総称で、日本語では灰チタン石(かいチタンせき)と呼ばれます。ペロブスカイト太陽電池は、この結晶構造を有する化合物から作られます。

小さな結晶が集合し膜となることで折り曲げや歪みに強く、従来の太陽電池よりも製造工程を抑えて大量生産ができるようになりました。ヨウ素などの主要な材料は日本が世界シェアの3割を有しているために、原料の輸入に頼らずに生産できる点が特長です。

薄さや軽さ、耐久性の高さを兼ね備えた素材のため、建物の窓や壁、電気自動車やドローンなどの移動体、IoTデバイスとして持ち歩くといった新しい太陽光発電に貢献する、次世代の太陽電池として注目されています。

※1参照元:経済産業省 資源エネルギー庁
(https://www.enecho.meti.go.jp/about/special/johoteikyo/perovskite_solar_cell_01.html)

ペロブスカイト太陽電池のリサイクル事情

ペロブスカイト太陽電池には鉛・臭素などの有害物質が含まれています。人体にリスクのある有害物質は正しい方法で処理する必要があり、実効性のある適切な処理方法を確立しなければならない状況です。

産廃業者が不適切に太陽光パネルを処理してしまうと、有害物質が環境を汚染する可能性があります。しかし、環境省が全国122社の撤去解体事業者に行ったアンケート調査では、「処理先を増やしてほしい」「処理費用が高く発注者の負担が大きい」といった要望が挙げられ、適切な処理施設・処理業者の整備や費用面の問題が挙げられています。(※2)

ペロブスカイト太陽電池は複数の層で構成されているため、すべての層を分離して有害物質を回収しなければなりません。廃棄やリサイクルのプロセスに手間がかかるため、リサイクルの課題となっています。(※3)

※2参照元:【PDF】環境省「再生可能エネルギー発電設備の廃棄・リサイクルに係る現状及び課題について」(7ページ)
(https://www.meti.go.jp/shingikai/energy_environment/disposal_recycle/pdf/001_03_00.pdf)

※3参照元:NPO法人日本住宅性能検査協会 建築・不動産ADR総合研究所(AAI)
(https://ameblo.jp/otani123/entry-12832715609.html)

ペロブスカイト太陽電池以外のリサイクルも確認しよう

ペロブスカイト太陽電池は日本国内で原料を調達できることから、次世代の太陽電池として注目されています。シリコン系太陽電池に対抗できる可能性をもっていますが、長寿命化やリサイクルシステムの確立が課題です。

当サイトでは、太陽光パネルのリサイクル装置や廃棄に関する基本的な情報を紹介しています。ペロブスカイト太陽電池以外の太陽電池についてもリサイクルや廃棄の方法を解説しています。以下のページもぜひ参考にしてください。

太陽光パネルリサイクル装置導入前に
知りたいことついて詳しく見る

太陽光パネルリサイクル装置の
形状と特徴の違い

「アルミ枠剥離機能」と「ガラス剥離機能」がカギ

太陽光パネルリサイクル装置は、アルミ枠を剥離する「アルミ枠剥離機能」 とガラスとバックシートを剥離する「ガラス剥離機能」が必要です。

太陽光パネルリサイクル装置は、これらの機能が別になっている「分離型」と全て一体 になった「一体型」があり、それぞれ特徴があります。 工場の規模や目的に合わせて選択しましょう。

安さ・省スペースを求めるなら
分離型
分離型イメージ

(※)製品イラストはイメージです。

「アルミ枠剥離装置」と「ガラス剥離装置」の別々に使用する方式。アルミ剥離後にガラスを剥離する際、太陽光パネルを手動で移動させる必要があります。

メリット
  • シンプルな構造のため低価格で導入可能
  • 2つの機能を連携させるパーツがないため、小さいサイズの装置が多い
デメリット
  • パネルを装置間で移動させる必要があり、手間が発生する
  • シンプルな構造のため自動化されている機能が少なく、素材の回収等の手作業が多い
作業の効率化を求めるなら
一体型
一体型イメージ

(※)製品イラストはイメージです。

「アルミ枠剥離機能」と「ガラス剥離機能」が一体になった装置。パネルを持ち運ぶことなく、最終処理まで一貫して行えます。装置により、多少のパネル移動を行う必要があります。

メリット
  • パネルを移動させる手間がなく、最終工程まで処理可能。
  • 作業工数が少ないため、大量処理が容易
デメリット
  • 自動化されている機能が多く複雑な構造のため、費用が高い
  • 装置が比較的大きく、工場の規模によって導入できない場合あり
ピックアップ関連記事