第6回台湾ペロブスカイトフォーラムの講演者紹介｜李坤木教授がペロブスカイト分野における新たなグローバル機会を分析
- 5月20日
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新エネルギーをめぐる世界的な競争が地上から宇宙へと拡大するにつれ、「次世代エネルギー技術」をめぐる戦場は急速に変化している。
従来、太陽エネルギー技術は主に地上発電、屋上設置型システム、大規模発電所などで利用されてきた。しかし現在、低軌道衛星、宇宙通信、宇宙データセンター、高高度プラットフォーム、深宇宙探査への需要が急速に増加するにつれ、 「宇宙エネルギー」は世界の技術・エネルギー産業における新たな競争の中核となりつつある。
この新たなエネルギー競争の時代において、第三世代太陽光発電の代表的な技術の一つとされるペロブスカイト太陽電池は、徐々に世界的な注目を集めるようになっている。
第6回台湾ペロブスカイト技術応用フォーラムの講演者を先行公開
長庚大学化学工学・材料工学科教授で、持続可能な開発・エネルギー技術研究センター所長の李坤木教授が、宇宙をテーマにした講演を行います。講演では、方解石太陽光発電技術が地上エネルギーシステムから宇宙エネルギー、高高度宇宙船、極限環境への応用へと徐々に移行している現状を深く掘り下げ、世界の新エネルギー産業の今後の発展方向と可能性について分析します。
なぜ宇宙探査はペロブスカイトに注目し始めているのか？
宇宙空間エネルギーシステムと地上設置型太陽光発電システムの最大の違いは、「重量」と「展開効率」にある。
人工衛星、宇宙ステーション、高高度宇宙船の場合、重量が1キログラム増えるごとに打ち上げコストが大幅に増加する可能性があります。そのため、従来のシリコン太陽電池パネルと比較して、宇宙エネルギーシステムでは以下の点がより重視されます。
高い出力重量比
柔軟な展開能力
軽量
極薄
耐放射線性
極めて高い温度安定性
高効率発電能力
ペロブスカイトは、上記のような利点の多くを備えている。は、上記のような利点の多くを備えている。
クエン酸カルシウムは薄膜プロセスで製造できるため、従来のシリコン太陽電池よりも厚みを大幅に薄くすることができ、しかも高い光吸収能力を備えています。したがって、高い効率を維持しながら、大幅な軽量化も実現できます。
このため、クエン酸カルシウムは次世代宇宙太陽光発電の主要候補技術の一つとして、ますます注目を集めるようになっている。
NASAから欧州宇宙機関まで、ペロブスカイトを用いた宇宙用太陽光発電のグローバル展開
世界的な宇宙産業の急速な発展に伴い、エネルギーシステムは国家間の技術競争の次なる段階において極めて重要な中核を成すものとなっている。こうした技術の中でも、高効率、軽量設計、柔軟性を兼ね備えたペロブスカイト太陽電池は、国際的な宇宙エネルギー研究において重要な方向性として徐々に注目を集めている。近年、NASA、欧州宇宙機関（ESA）、JAXA、そして各国の数多くの研究機関や航空宇宙関連企業が、ペロブスカイト宇宙太陽光発電の研究に相次いで投資を行い、宇宙の極限環境下における材料の安定性と長期信頼性の検証を進めている。
現在、世界的な研究は主に、宇宙放射線が材料の安定性、高温・低温サイクル信頼性、真空包装技術、超軽量モジュール設計、折りたたみ式太陽光発電システム、ペロブスカイトとシリコンを用いたタンデム技術に与える影響に焦点を当てている。一方、「長期宇宙寿命の検証」は、将来の商業化にとって極めて重要な鍵と考えられている。これらのうち、高い出力重量比は、ペロブスカイトにとって最も大きな可能性を秘めた分野の一つとされている。
厚いガラスと基板構造を必要とする従来のシリコン太陽電池モジュールと比較して、ペロブスカイト薄膜は柔軟な基板上に直接成膜できるため、重量を大幅に削減し、展開の柔軟性を向上させることができます。このため、展開式衛星太陽電池パネル、高高度長時間滞在型宇宙船（HAPS）、宇宙ステーション電源システム、深宇宙探査機器、さらには将来の月面基地や火星基地向けの電源モジュールなど、幅広い用途に適しています。業界では、ペロブスカイトが新たな太陽エネルギー材料となるだけでなく、次世代宇宙エネルギーネットワークの基幹技術となる可能性を秘めているという認識が広まりつつあります。
ペロブスカイトは、単なる地上の太陽エネルギー源ではなく、「次世代エネルギープラットフォーム」である。
かつては方解石は高効率な太陽エネルギー技術として認識されることが多かったが、近年、その役割は徐々に変化しつつある。
AI、エッジコンピューティング、スマートセンサー、自己給電デバイスに対する需要が急速に増加するにつれ、将来のエネルギーシステムの中核的な要件はもはや「発電効率」だけではなく、これらの要素を同時に達成できる能力となる。
どこにでも展開可能
自家発電
軽量
インテグラルビルディング
AIとセンサーを組み合わせることができる
極限環境に入ることができる
こうした流れの中で、方解石は「次世代エネルギープラットフォーム」として注目され始めている。
特に低照度下での発電性能において、ペロブスカイト相は従来のシリコン結晶太陽光発電よりも優れた性能を発揮するため、屋内エネルギー、AIoT（人工知能とIoT）、自己給電型センサー、スマートビルディング、ウェアラブルデバイスなどの用途において非常に有望である。
宇宙領域への技術の進出が進むにつれ、ペロブスカイトは徐々に「地上発電技術」から「将来の宇宙エネルギー技術」の重要な候補へと変化してきた。
世界の宇宙経済とAIのエネルギー需要が共に拡大するにつれ、炭酸カルシウムの役割は、新たな材料技術から次世代スマートエネルギーシステムの重要な中核へと徐々に変化しつつある。
李坤木教授は長年にわたり、ペロブスカイトおよびエネルギー材料の研究に専念してきた。
長庚大学持続可能開発・エネルギー技術研究センターのデータによると、李坤木教授は現在、以下の役職を務めている。
長庚大学化学工学・材料工学科教授
持続可能な
持続可能な開発とエネルギー技術センター所長
ペロブスカイト太陽電池および革新的応用グループの議長
研究分野は以下のとおりです。
ペロブスカイト太陽電池
太陽光発電モジュールと信頼性
電気化学分析
超疎水性材料の合成およびコーティング技術
X線検知材料
私たちは長年にわたり、ペロブスカイト技術の学術研究から実用的な産業化への転換を促進することに尽力してきました。（ cgu.edu.tw ）
本フォーラムにおいて、李坤木教授は、世界のエネルギー動向、材料技術、宇宙エネルギー需要、そして将来の応用といった観点から、次世代の新エネルギー競争におけるチタンペロブスカイトの役割についても分析する予定です。
第6回台湾ペロブスカイト技術応用フォーラム
イベント開催日時： 2015年7月24日（金）9:30～17:30（入場開始：9:00）
場所：中央研究院南キャンパス国際会議場（台南市貴仁区貴仁十三路一段100号）
フォーラムの主な内容： 4つの主要な応用テーマ、3つの主要なテーマ別セッション、そして国内外の専門家を招いて見識を共有する17の基調講演。
主催：台湾ペロブスカイト研究開発産業アライアンス、中央研究院重点課題研究センター
共催：台湾カルシウムチタン技術協会、SEMI（国際半導体産業協会）、Innolux Corporation、国立成功大学光電子科学工学部
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