地球は気候危機により、前例のない世界的な緊急事態に直面しています。この物語に対抗するには、新しく革新的なエネルギー技術が必要です。ここでのブレークスルーは、地球をより住みやすい場所にし、気候変動の有害な影響を最小限に抑え、高い生活水準を確保することにつながります。グリーンでクリーンな手段によってエネルギーを得ることは、文明を守るための前進の道です。ジミー・カーターはかつて次のように述べました。「誰も太陽を禁輸したり、私たちへの供給を妨げたりすることはできない」。太陽は人類にとって最良の贈り物であり、格安の価格で太陽光を活用することは、エネルギー需要の問題を大きく解決するでしょう。
新しい太陽光技術：ペロブスカイト太陽電池
再生可能エネルギー技術はエネルギー転換を推進するとともに、地政学的な変化ももたらし、新たな同盟やビジネスモデルを生み出すでしょう。現在、化石燃料の供給国は、競争力を維持するために自らを再構築するか、新しい技術的アプローチを取り入れる必要があるでしょう。現在の地球のエネルギー需要は約16テラワット（TW）です。2050年までに100億人のエネルギーが必要になり、その量は約30TWになるでしょう。
このギャップを埋めるには、新しいアプローチと現在のパラダイムの変化が必要です。電灯はロウソクの継続的な改良からではなく、ディスラプティブ・イノベーションによって生まれました。持続可能なエネルギーを採用しようとする社会的圧力により、太陽光発電（PV）、つまりソーラーパネルは主要な有力候補の一つとなっています。現在、太陽光発電産業はシリコン系技術に支配されており、この技術は大衆に広まり、世界の一部の地域では、伝統的なエネルギー源とのコストが同等になるグリッドパリティ（つまりコスト同等性）を達成しています。再生可能エネルギーの年間成長率7.9%により、太陽光エネルギーのコストは2010年から2018年にかけてすでに77%下落しました。
近年、太陽光発電分野では設置件数が急増し、価格も大幅に下落しています。しかしながら、シリコン太陽電池の製造は依然としてエネルギー集約型のプロセスであり、つまり、新しい太陽光技術を生産するために消費されるエネルギー、すなわちエネルギー回収期間は依然として長く、生産能力も将来の需要に迅速に対応できる体制にはなっていません。しかし今日、新しい世代の太陽電池技術がその答えとなる可能性があります。
従来のシリコン系太陽電池は、今日では成熟した、すなわち第一世代の技術です。それらは薄膜系太陽電池に取って代わられました。これは、ガラス、金属、またはプラスチックになりうる基板上に、光を吸収する材料の薄い層を堆積させることによって作られます。しかしながら、この新しい太陽光技術は、非常に薄い層に特殊な材料を使用するため、従来のシリコン系太陽電池とのコスト競争力を持たせることが困難です。
しかし今日、持続可能な新しい太陽光エネルギー源が開発されつつあり、低いエネルギー回収期間と、広く普及しうるコストを実現する可能性があります。この新しい太陽光技術は、新興型PVとして特徴付けられ、色素、ペロブスカイト（人工的に作られた結晶の一種）、有機系太陽電池などのナノ構造材料または炭素系材料に基づいています。
近年、前例のないほど多くの研究が進められているのは、太陽電池製造向けのペロブスカイト材料であり、その優れた半導体特性、製造の容易さ、高い変換効率によるものです。わずか10年足らずで、既存のすべての薄膜PV技術を凌駕し、太陽光から電気への変換効率の点では、成熟したシリコン技術と直接競合できるまでになりました。
ペロブスカイト系PVセルは超薄層の材料を使用しており、これによりペロブスカイトはコスト競争力を持つことができます。また、製造上の欠陥に対する許容度が高いため、加工も容易です。将来的には、規模の経済と技術の進歩により、製造コストがさらに削減されるでしょう。
ペロブスカイトは半導体であり、光を吸収する顔料です。その汎用性により、インクとして配合することが可能で、あらゆる物体に印刷することが可能です。つまり、インクジェット技術、ブラシによる表面塗装、新聞印刷などの通常の印刷プロセスを採用し、大量生産に応用できる可能性があります。
この新しい太陽光技術は、低いエネルギー回収期間、可搬性、柔軟性を備えた持続可能なエネルギー源であり、大衆に普及する準備が十分に整っています。また、糸状に成形して布、バッグ、建材に織り込むこともできます。ペロブスカイト太陽電池は、研究室レベルで短期間に目覚ましい進歩を遂げてきました。今後は、材料の安定性を向上させるために、力を合わせ、化学を通じて相乗効果を生み出す必要があります。
温室効果ガスの排出は、あらゆる場所で人類にとっての脅威です。しかし、慌てる必要はありません。代わりに、ディスラプティブ・イノベーションを通じて、共に未来を築いていきましょう。
