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立体造形

球状太陽電池を三次元曲面でモジュール化することで、自動車への太陽エネルギー導入が実現

京都府

スフェラーパワー株式会社

2020年3月23日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 電極対置型Si球状太陽電池とFRPを用いた曲面ソーラーモジュールの開発
基盤技術分野 立体造形
対象となる産業分野 環境・エネルギー、自動車、物流・流通
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)、高性能化(耐久性向上)、高性能化(小型化・軽量化)、高性能化(信頼性・安全性向上)、環境配慮、デザイン性・意匠性の向上
キーワード フレキシブル太陽電池、薄型太陽電池、高効率太陽電池、軽量太陽電池、小型太陽電池
事業化状況 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
事業実施年度 平成22年度~平成24年度

プロジェクトの詳細

事業概要

自動車産業では次世代自動車の車体に搭載できる太陽電池のニーズが高まっているが、従来型の太陽電池では、車体曲面に対応できる軽量・薄型で高効率製品の実現が難しい。このニーズに応えるべく、薄肉化・軽量化・三次元曲面対応化・光捕集効率向上に適した球状太陽電池を導入するために、機能性素材(封止材・光透過性)としてのFRP成型技術を高度化し、曲面ソーラー構造体製造技術を確立する

開発した技術のポイント

自動車に太陽電池を搭載するために、球状太陽電池を直並列同時に結線した薄型・三次元曲面化モジュールを、FRP成型技術によって作製し、量産化を目指す
(新技術)
球状太陽電池を内包させてFRP成型しモジュールを作製し、量産化を実現する
(新技術の特徴)
・入射角の影響を受けにくく、三次元曲面対応が可能である
・FRP成型によるモジュール作製により量産化が可能となる

具体的な成果

・量産に向けた要素技術の検討
-量産に適した電極材料を開発した-電極形成自動化用の治具を開発した
・曲面モジュールに適した結線技術の改良
-3次元曲面対応可能であることを確認した
・太陽電池内包型FRP成型技術の開発
-小型の試験片を制作し評価を行った他、小型電気自動車のボディの試作を行った

研究開発成果の利用シーン

・微小な球状太陽電池をモジュール化し、FRP成型した三次元曲面対応の太陽電池モジュール
・太陽電池を一体成型した小型電気自動車FRPボディ
・その他、FRP製の建材、ヘルメット、民生用品への太陽光発電の応用

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・目標引張強度を達成する電極材料を選択した
・電極形成自動化の治具を開発し、生産性において2倍の効率化を確認した
・球状太陽電池を直並列同時に結線し、三次元曲面対応が可能であることを確認した
・小型電気自動車のボディを試作し、発電量等のフィールド試験を行った

提携可能な製品・サービス内容

素材・部品製造、技術ライセンス

製品・サービスのPRポイント

・球状太陽電池三次元曲面に対応可能なモジュール構造による発電効率の向上
-平板が基本であった太陽電池を三次元曲面に対応させることで、再生エネルギー導入のニーズの強い自動車市場への応用がより拡大する
-セルを直並列同時に結線するモジュール構造(メッシュ)により、部分日陰の問題を回避し、曲面でもしっかり発電する
・FRP成型により太陽電池モジュールを作製することで、製造コストの削減が可能
-従来のガラスカバーとバックシートで挟んだ構造に対して、FRP一体成型によりモジュールの軽量化、薄肉化が実現する
・球状太陽電池ならではの受光角度の拡大による発電効率の向上
-球状太陽電池セルを使用することにより、光の入射角による発電量の変動を抑え、安定した発電が可能である

今後の実用化・事業化の見通し

・小型電気自動車ボディ等の試作品をもとに、フィールド試験及び信頼性試験を継続して実施中である
・ガラスクロスを使った成型(GFRP)に加え、より強度の高まるカーボンクロスを使った成型(CFRP)でも試作品を作製済みで、自動車や建材市場以外にも、ヘルメットや民生品といった意匠上の付加価値が要求される分野への応用も期待される

電気自動車の補助電源への利用
実用化・事業化にあたっての課題

資金調達

事業化に向けた提携や連携の希望

資金力のある大企業の提携先を探している。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 スフェラーパワー株式会社
事業管理機関 京セミ株式会社からスフェラーパワ―株式会社に引継ぎ
研究等実施機関 京セミ株式会社→スフェラーパワ―株式会社
福井県工業技術センター

サポイン事業者 企業情報

企業名 スフェラーパワー株式会社(法人番号:4130001049301)
事業内容 太陽電池及びその応用製品の製造、仕入、販売
社員数 14 名
生産拠点 北海道恵庭市、北海道空知郡上砂川町
本社所在地 〒600-8815 京都府京都市下京区中堂寺粟田町93KRP6号館310号
ホームページ http://www.sphelarpower.jp
連絡先窓口 井本
メールアドレス s.imoto@sphelarpower.com
電話番号 075-874-1474