「第３２回先端技術大賞」授賞式　宮坂力氏記念講演（２－２）「研究開発はあきらめずに」

　薄くてフレキシブルで軽量　弱い光でも発電

　現在ではエネルギー変換効率はシリコンに追いつくくらいの２２～２３％台まで上がってきました。シリコンや半導体を研究している先生方から見れば、シリコンや半導体は純度が９９．９９９９９と９が７つくらいつく純度のもの、あるいは真空蒸着で薄膜をつくるわけですが、ぺロブスカイトは原料を溶液に溶かして塗って乾かすだけでできます。写真に使うハロゲン化銀が青や緑、赤をそれぞれ吸収するのは、ハロゲンの種類を変えてチューニングするためですが、ぺロブスカイトもまさにそれができます。ヨウ素を入れるとほとんど黒くなり、臭素を入れると緑を吸収してオレンジ色になります。塩素を入れるとほとんど色が見えなくなるというように、色をチューニングできます。しかも、０．５ミクロンの厚さでほとんど光を吸収しますので薄いセルをつくることができます。最近、私どもがつくったのはプラスチックフィルムに塗って乾かしたもので、セルのトータルの厚さが１２６ミクロンです。フレキシブルで曲げることもできます。しかも、ぺロブスカイトの光吸収層はサングラスのような褐色をしており、窓に貼れば向こう側が透けて見えます。このためステンドグラスのようなカラフルなデザインが作れます。効率がシリコンに近く、非常に薄くてフレキシブルで軽いものができる。また色味を変えるデザイン性がある、といういいことずくめです。

　さらに、今ＪＡＸＡ（宇宙航空研究開発機構）と共同研究を進めています。木星や火星は光が弱く、シリコンは電圧が下がって発電できません。家庭に設置する太陽電池パネルも曇りや雨の日に発電できないのは同じ理由ですが、ペロブスカイトは屋外だけでなく、屋内の小型発電にも利用できます。これは何につながっていくかというと、これから日本で増えるＩｏＴ（モノのインターネット）産業ですね。例えば、小型無線などにも使っていけます。

　また通常、シリコンは１４００度以上の温度で製造し、薄膜太陽電池は蒸着を使いますが、ペロブスカイトは１２０度くらいの温度があれば大体製作できますので、大学の研究室の机の上でもつくれます。塗って乾かす時間は３０秒～１分くらいです。ぺロブスカイト材料は非常に薄くて、材料そのものは１平方メートルあたり１００～２００円。実際の太陽電池はそれに架台を設置したりしてコストが膨らみ材料だけでは安くなりませんが、薄くて軽いペロブスカイトならば、設置も安くなります。

　今ペロブスカイトは太陽電池だけでなく、例えばカメラのセンサーにも使われており、医療分野での貢献も大きいです。光だけでなくエックス線を吸収しても電流を出しますので、被ばく量が少ないレントゲンのセンサーとしても、韓国で今開発が進められています。将来はレントゲンのイメージングプレートがペロブスカイトに代わっていく可能性もあります。ほかにも、われわれが使っているＬＥＤよりも発光の特性が高いことから、将来いろんなデバイスのディスプレイで導入される可能性があります。

　研究開発はあきらめずに、しつこくこだわる

　ペロブスカイト太陽電池は日本から発した技術ですので、ぜひ、日本の自慢する技術として皆さんにも関心をもっていただきたいと思います。日本の競争力が問題となってきますが、ぺロブスカイトの研究が始まってから世界であっと言う間に研究が広がっています。中国では政府が何十億円というお金をかけて推進しており、短期勝負の１年間で研究室に集中的に投資が行われています。政府の力も強いのですが、研究者も這い上がる精神が旺盛で珍しい技術をどんどん使っていきます。

　それに対し日本はどちらかと言うとコンサバティブで安全志向ですので、奇妙なものにはなかなか手を出さない。今まで１０年や１５年も使ってきた材料から、ぺロブスカイト材料に変えることはなかなかできない。しかしそれでは戦っていけません。今日もたくさんのイノベーティブな研究成果が受賞されたわけですが、ぜひ若い人には珍しい技術やチャレンジした研究開発はあきらめずに、しつこくこだわってやっていただきたいと思います。そのためにも、恥ずかしがらずに協力を仰ぐことですね。協力を得るためには寛容であることが必要です。また、自分の専門分野にこだわらずに、少し自信がなくても学際的な領域に手を伸ばしていくことが、これからの日本の研究や若い人の力になっていくと思います。

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【プロフィル】宮坂力

　１９５３年生まれ。工学博士。８１年東京大学大学院工学系研究科博士課程修了。同年富士写真フイルム（現富士フイルム）入社。同社足柄研究所主任研究員を経て、２００１年桐蔭横浜大学大学院工学研究科教授。０５年東大大学院総合文化研究科客員教授、１７年東大先端科学技術研究センターフェロー。ＧＳＣ文部科学大臣賞などを受賞。

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　（２０１８年８月１４日現在）

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