Heliatekは世界経済フォーラムの 2015年度テクノロジー・パイオニアに選出された企業の一つです。同社の有機太陽光フィルムは軽量で柔軟性があり、透明にすることも可能で、厚さは1ミリメートル未満です。同社のCEOであるティボー・ル・セギヨンが、建物や車両が自ら電力を生み出せるようにする同社の取り組みについて説明します。
有機太陽電池は従来の太陽光発電パネルとどのように異なりますか？
有機太陽電池を異なるものにしている二つの特性があります。第一に、従来の太陽光パネルは暑い気候では効率が低下します。これは、晴天は往々にして暑いことを考えると、残念な逆説です。対照的に、有機太陽電池は気温が高いほど性能が向上します。第二に、従来の太陽光パネルは低照度の条件下で性能が急激に低下します。有機太陽電池は曇りの日により適応でき、室内の人工照明からも相当な電力を生み出すことができます。
当社が製造する太陽光フィルム「HeliaFilm®」は、非常に薄く、軽量で柔軟性があります。サングラスのように色合いを付けて透明にすることも可能で、さまざまな色で提供できます。HeliaFilm®は、従来の太陽光発電パネルでは大きすぎる場所にも設置でき、屋根だけでなく、車両や建物の外壁などにも使用できます。
ほかに有機太陽電池に取り組んでいる企業はどこで、Heliatekのアプローチはどのように異なりますか？
同様の取り組みを行っている企業はいくつかありますが、いくつかの理由から当社はこの分野のリーダーとして認められています。当社は有機太陽電池の変換効率で世界記録を保持しており、現在の効率は12%です。また、現在、大規模に製造を行っている唯一の企業でもあります。
有機太陽電池の製造方法は二つあります。一つは長いポリマー鎖を印刷する方法で、もう一つ（当社のアプローチ）は、はるかに小さな分子であるオリゴマーを使用し、溶剤を使わずに真空蒸着する方法です。当社は研究所で独自の分子を開発しているため、原材料を事実上自社で管理でき、継続的に改良に取り組むことができます。製薬会社とよく似て、当社は常に新しい分子の創出を試みています。
この技術はどの程度速く進歩してきており、今後どのような進歩を見込んでいますか？
2006年に事業を開始した当時（当社はドレスデン工科大学とUniversity of Ulmasからのスピンオフ企業です）、効率は3%未満でした。2020年までに20%、2025年までに25%に達することを期待することは実現可能だと考えていますが、そこに至る具体的な道筋を正確に予測することは困難です。
効率の向上と並んで、寿命も大きな課題の一つでした。分子そのものが非常に安定している必要があり、保護層で封止される必要があります。当社はこの両方の課題に懸命に取り組んできました。現在、10年の保証を提供しており、来年にはこれを20年に引き上げる予定です。
今後はさらに、製品を完全に透明にするなど、窓への応用範囲を広げるための開発も進めていく予定です。色合い付きではなくするということは、つまり、当社は可視光ではなく、紫外線と赤外線のみを利用する必要が出てくることを意味します。原理的には方法は分かっていますが、分子開発にリソースを割り当てる必要があるだけです。
現在の12%という効率を踏まえると、ビル全体をHeliaFilm®で覆った場合、どの程度の電力を発電できるでしょうか？
当社の最初の主要ターゲット市場の一つを例にとると、例えばイタリアの平均的な工業用建物で、延べ面積3万平方メートルのものがあります。HeliaFilm®で覆えば、そのエネルギー需要の約40%を賄うことができます。
HeliaFilm®は新築に適していますか、それとも既存の建物に後付けできますか？
当面は新築建物により適しています。設計段階から計画することで、ケーブル配線などの要件を組み込みやすくなるためです。現在、当社はガラス、コンクリート、鉄鋼のメーカーと提携し、建設業界向けに販売する製品に当社の製品を組み込む取り組みを進めています。
今後さらに先には、改修プロジェクトにより適した製品の開発も想定しており、最終的には地元のホームセンターで購入できる製品も視野に入れています。
では、交通分野での機会はどうでしょうか？
現在、自動車メーカーと連携してHeliaFilm®を車両デザインに組み込む取り組みを進めており、冷蔵トレーラーも当社にとって大きな市場になると見込んでいます。必要とされる電力のすべてを供給できるとは考えていませんが、大きく貢献することはできると考えています。
HeliaFilm®のような製品の普及を加速させるうえで、公共政策の役割はありますか？
はい、二つの点で役割があります。自動車メーカーが当社に関心を寄せている理由の一つは、米国と欧州の双方で、1キロメートルあたりのCO2排出量の目標をますます厳しくする規制が導入されているためです。自動車メーカーがこの目標を達成する方法の一つは、HeliaFilm®のような製品を使って、車が必要とする電力の発電に貢献させることです。
政府は建築基準を通じても支援できます。例えば、新築建物はすべてネットゼロエネルギーにすることを義務付けるといった方法です。この方向性に沿った欧州連合の指令が策定中です。これは、建設業界が断熱とエネルギー節約の改善に最大限取り組むよう促すだけでなく、建物がエネルギーを生み出すことも促すものです。建設業界は本質的に保守的であるため、規制当局からのあらゆる後押しは、市場受容のペースを加速させるでしょう。
長期的には、この技術はどこに行き着くと見ていますか？
HeliaFilm®を使って建物を建設すると、その建物は発電所になります。これは最終的に、社会のエネルギー生産に対する考え方を変えると見ています。ガス火力や石炭火力発電所、太陽光、大規模な風力発電などを通じた集中型の発電ではなく、エネルギーを地域でより多く生み出すことが当たり前のこととみなされるようになるでしょう。
市場は巨大です。車両や建物だけでなく、エネルギーを地域で生み出したいと考えられるあらゆる場所が対象になります。モバイル機器、衣類など、想像力が唯一の限界です。実際、私自身、今日この製品がどこまで応用できるかを予測するほどの想像力はないことを認めます。きっと私たちを驚かせるでしょう。
2015年度テクノロジー・パイオニアの全詳細は こちらでご覧いただけます。
著者：ティボー・ル・セギヨン、CEO、Heliatek、世界経済フォーラムの「 テクノロジー・パイオニア」。
画像：2015年3月20日、フランクフルトで部分日食の最中に、新しい欧州中央銀行本部に映る太陽。REUTERS/Kai Pfaffenbach
