光を通す太陽電池と赤い蛍光シートを組み合わせた技術開発へ、温室ハウスでの発電・ソーラーシェアリングへ利用

諏訪東京理科大システム工学部(茅野市)の渡辺康之准教授の研究室では、光を通すフィルム状の太陽電池を使って農作物と電力を同時に生産する技術の開発に乗り出した。ビニールハウスにかぶせて発電する実証実験で、野菜などの成長をほぼ妨げないことを確認TPPなど厳しい環境に向き合う県内外の農家を支援し、太陽光エネルギーの普及にも弾みを付ける試みだ。


同研究室が開発中の太陽電池は、次世代型として研究が進む「有機系太陽電池」。住宅用などに普及しているシリコンを使った太陽電池に比べ変換効率は劣るものの、材料費が安く軽い利点があり、半透明にすることも可能だ。輪転機のような機械を使って高速で生産する技術を確立すれば、製造コストもさらに下がると期待されている。


同研究室が米国のベンチャー企業から、「有機薄膜型」と呼ばれる有機系太陽電池の一種で半透明のフィルム状の製品を調達。屋外でビニールハウスにかぶせてミニトマトを育てる実験を行い、生育は若干遅れるものの、収穫量は変わらないことを実証した屋内の水耕栽培装置を覆って葉物野菜のサンチュを育てる実験でも、ほぼ同様の結果を確認した


渡辺准教授によると、植物は光の三原色のうち、主に赤と青の光を使って光合成をしている。開発中の技術は、農地を覆う太陽電池が主に緑の光で発電し、光合成に必要な赤と青の光を透過する仕組み。光合成を促す赤色の光を強める特殊な蛍光シートと太陽電池を組み合わせ、収穫量を増やす実験にも成功した。農地作物を栽培し、同時に太陽光発電をする手法は「ソーラーシェアリング」と呼ばれ、農家が売電すれば経営安定化が見込める。農林水産省は昨年、農地への太陽電池設置を条件付きで容認した。


現在、全国での導入事例は、農地上に骨組みを設け、すのこ状に太陽光パネルを置く方法が中心。これに対し渡辺准教授は「フィルム状の有機系ならビニールハウスを覆うなど、より簡単に導入できる」と説明。変換効率の低さは「面積で補える」と利点を強調する。

研究室は今後、より変換効率の高い有機系太陽電池の開発に取り組み、産学連携で実用化を図りたい考え。渡辺准教授は「有機系は耐久性が課題とされるが、製造コストが下がれば、農業用フィルムのように毎年交換すればいい」とし、「環境・エネルギー問題や食糧問題の解決につながる技術として世界に発信したい」と話している。(記事:信濃毎日新聞社より)

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植物工場・農業ビジネス編集部

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