「ゼロエミッション東京の実現に向けた技術開発支援事業」
令和4年度採択案件「次世代型ECO透明発電ガラスの開発」
第2回評価書（概要版）
令和5年10月

はじめに（１）本事業の背景と課題⚫ 発電に伴う温室効果ガスの排出量を削減するため、再生可能エネルギーの導入が進められています。
⚫ その中でも大きな割合を占めるのが太陽光発電です。これまで、建物における太陽光発電設備は、敷地や屋根や屋上に据え置く形態が一般的でしたが、例えば都市部などはこういったスペースが十分確保できず太陽光発電の導入が進んでいません。
⚫ ゼロエミッションを実現する上で、また都市部の建物のZEB化に向け未利用スペースを活用した太陽光発電の選択肢が求められています。

（２）本事業で開発する技術・サービス⚫ 本事業では、発電性能と遮熱性を備えた無色透明のガラスである『光発電ガラス』の開発・性能向上に取り組みます。
⚫ 具体的には、発電と遮熱性能を向上させたモジュール化（大面積化）と安定性能の実現を目指します。
⚫ また、本製品について、ガラス窓や壁面、熱に弱いシリコン太陽電池のトップ面等に後付けでも装着可能なシステム（タンデム型）として製品化することを目指します。

（３）本事業により期待される「ゼロエミッション」効果⚫ 本事業で開発した『光発電ガラス』は、低照度の光でも発電可能であり、同時に遮熱効果を併せもちます。つまり屋内の光・屋外の光の両方をエネルギー源として発電できること、また屋外の光については遮熱性を担保できることにより、建物における創エネと省エネの同時促進が期待できます。
⚫ 同時に発電窓ガラスをガラス面や壁面等に後付け装着可能なシステム（タンデム型）として製品化することで、新規建築のみならず、既存建築のZEB化への寄与が期待できます。
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本事業の概要
事業者名

inQs株式会社

都内所在地

東京都港区虎ノ門二丁目2-5共同通信会館

代表者名

白井 克彦

本事業の統括責任者

伊藤 朋子

本事業の実施期間

令和5年1月～令和8年3月（3年3カ月）

プロジェクトメンバー

エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株式会社2本事業の実施内容⚫ 開発した光発電ガラスの性能向上と量産化に向けた取組、そして後付けでも装着可能なタンデム型としての製品化に取り組む。
• 発電効率と遮熱性能向上のための要素技術の改良開発により、性能向上を実現。
• 新たな生産技術の導入・開発により、光発電ガラスモジュールの量産性と安定生産を検証。
• 後付けでも装着可能（タンデム型）かつ施工性を保持した製品化を推進。

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本事業終了時点（令和7年度）の達成目標
目標
光発電ガラスの可視光透過性及び発電性能• 光発電ガラス30㎝角サイズあたり、平均可視光透過効率50％以上• 0.1SUN（※）以下の環境下において、両面受光による発電効率１％～３％

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光発電ガラスの夏季における遮熱性• 光発電ガラス自体としての遮熱効果：日射熱取得率(夏季)0.72以下• 既存単板ガラス（日射取得率0.88）に、内窓としてモジュール化光発電ガラス後付け設置後の日射取得率0.64以下

目標

用途開発として、性能①②を満たす、室内設置が可能な電力取出し付きモジュール化された光発電ガラス• アタッチメントで設置された状態での電力ロス５％以内

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目標

3

※光強度を示す単位。1SUN=1000W/m24

令和5年度上期 取組状況と成果①
目標

令和5年度上期目標
•目標①

目標②

目標③

5㎝角サイズあたり、可視光発電ガラスの5㎝
光透過効率50％以上、角サイズにおける可0.1SUN 以 下 の 環 境 下
視光透過性及び発において、両面受光による電性能発電効率１％以上

令和5年度の上期達成状況
光発電ガラスの発電効率と遮熱性能向上に向けて、添加剤について①添加方法の最適条件②分散材の組み合わせによる効果、③（添加剤の）最適条件の検討を行い、それぞれで発電効率向上を確認。

•

新規添加剤添加において左記の目標値を達成。

光発電ガラスの5㎝ 上記（目標①）性能の •角サイズにおける遮 光発電ガラスの日射熱取熱性得率（夏季）0.75以下 •目標①で試作したサンプルに基づき遮熱性に関する品質性能試験を実施。

•光発電ガラスの単パ 単パネル連結において、ネルの連結方２枚以上連結時の電力•法の設計
ロス５％以下

電力取出し時の電線の太さによる影響および接続方法による電力ロスを検討。

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左記の目標値を達成。

サンプルに基づき実証試験を実施、左記の目標値を達成。

評価〇〇〇

令和5年度上期 取組状況と成果②
知的財産

マーケティング・販路開拓事業会社とのｵｰﾌﾟﾝｲﾉﾍﾞｰｼｮﾝ•

透明性の高い発電素子を中心とした特許の継続調査の実施。

•

ビルオーナー、住宅関連企業との設置実証等の相談、ヒアリングの結果、実物を確認したいとの意見が多かったため、本社１階に、実際の発電状況を見ることができる実物を展示、また光発電ガラスの概要を説明する動画を公開するショールームを設置した。

•

City Tech Tokyoに出展し、広く普及活動を行い、本商品の認知向上に努めた。

•

Japan Mobility Show、産業交流展などの国内展示会及び、CES2024等の海外展示会にも出展をする準備を行っている。

•

パートナーであるNTT‐AT社他数社と連携し、市場・業界別の引合状況及びニーズ・商品仕様等について協議を実施。仕様は実用化に向けた商品に反映すべく検討中。

•

事業会社を初め様々なサプライヤー候補と、原材料の安定供給や工程の検討など、量産に向けた協議を実施、NDAの締結に至っている。

•東京都立産業技術研究センターの5階窓に対して、西面、東面に内側から内窓として光発電ガラスを設置しデータ収集を実施。

•

また、建物内にも屋内照明における発電評価として、可搬式光発電ガラスを展示。

その他

6令和5年度下期に向けた課題と対応策①
生じた課題・リスクの内容
面積拡大による発電効率の低下に関する対応• 抵抗値は長さに比例し大きくなるため、光発電ガラスの面積を大きくするにあたり、電荷の移動距離に対し面抵抗により約50%の発電効率低下が生じる。
• 添加材の検討により発電性能の向上はされているものの、面抵抗による発電効率低下はいまだ大きく課題として残っている。

対応策
••
•

添加材の検討及び調合の最適化による、さらなる発電性能向上
単位面積当たりの出力値のさらなる向上。光集積化と逆電流防止となる材料の組み合わせを図る。
ただし調達が容易であり環境に負荷のかからない原材料を中心とした探索を図る。
電極取出し方法の設計試作
電極部の面積拡充による変化などを加味し、最適化を図る。
セルの集積化による出力値の検討
電荷移動が少なくて済むセルの集積化を検討し、セル内の細分化構造や集電線等の配置を検討する。
7令和5年度下期に向けた課題と対応策②生じた課題・リスクの内容
光発電ガラスから電極取出しに関する対応• 初期モデルの電力取出し仕様である銅テープ以外の材料による、電極取出し方法を検討したところ、材料の塗布、加工条件を最適化することで、現行仕様以外の電極取出し方法の可能性が確認できた。電力取出し付きモジュール化に対して、より量産に適した電極取出し方法を検討する。

対応策
•
•

電極取出しに適した新規材料および材料調合を検討する。
新規材料の膜厚、温度等の加工条件を最適化する。

8令和5年度下期に向けた課題と対応策③生じた課題・リスクの内容
光発電ガラスの測定方法・評価方法に関する対応• 実際の使用環境は窓と同じく地面に対し垂直設置の設営であるため、最終年度までには、垂直測定における、出力評価や測定方法などについても検討を進める。

対応策•

窓ガラスの性能評価においては、縦置きの評価方法が具現化されているため、太陽電池の評価測定方法も加味しつつ、両面受光や角度依存出力値などを、東京都立産業技術研究センターに設置している光発電ガラスの測定結果を参考にするなどして評価、検討する。

9令和5年度の実施計画
達成目標

実施計画
1Q

2Q

3Q

4Q

装置、機器の導入による、工程改良の実施

光発電ガラスの可視光透過性及び発電性能原材料調整による、性能向上検討

原材料調整による、性能向上検討

評価装置の導入による、調製材料、セル出力評価の実施

光発電ガラスの夏季における遮熱性用途開発として、性能(1)(2)を満たす、室内設置が可能な電力取出し付きモジュール化された光発電ガラ
ス

原材料調整による、性能向上検討

原材料調整による、性能向上検討

発電ガラス4枚の連結方法の設計・試作

105㎝角サイズあたり、可視光透過効率55％以上0.1SUN以下の環境下において、両面受光による発電効率１％以上
5㎝角サイズあたり、可視光 透 過 率 55 ％ 以 上 、0.1SUN以下の環境下において発電効率１％以上の光発電ガラスの日射熱取得率0.72以下
4枚以上連結時の電力ロ
ス10％以下の発電ガラスの単パネルの連結方法の試作が完了していること

電極取出条件の最適化

発電ガラス2枚の連結方法の設計・試作

令和5年度目標

令和5年度上期 事業評価
（１）令和5年度上期目標の達成状況⚫ 令和5年度上期における達成目標は、いずれも達成済みであることが確認された。

（２）特に評価できる点や本事業の強み・アピールポイント⚫ 本事業の社会的意義• 発電窓は、日光や室内光を利用した発電と遮熱性の向上による省エネにより、ゼロエミッションビルの実現に貢献することが期待される。
⚫ 競合技術に対する優位性• 光発電ガラスは、シリコン太陽電池やペロブスカイト太陽電池と比べて光透過性が高く、発電窓としての活用に優位性がある。
⚫ 社会実装に向けた連携体制• NTT-AT社等との連携により、商用化に向けた協力体制を構築している。

（３）今後の事業にあたって留意すべき事項⚫ １SUN環境下での耐久性• 1SUN環境下での用途も想定する場合（＊）、光による劣化等に対する耐久性の検証を行っていくことが望ましい。
⚫ 主要用途の検討• 屋内での使用を想定する場合、高効率シリコン系太陽電池であるサンジュールなどとの競合が想定される。0.1SUN環境下で発電ができるという強みを生かしつつ、中核となるマーケットを絞り込んでいく必要がある。
⚫ ガラスの着色• 添加剤の使用によりガラスの着色が発生するため、どの程度の着色までが許容範囲か、窓ガラスメーカーとも協議をしつつ、検討する必要がある。
⚫ 大面積化• 30㎝角への大面積化に向けて、材料を均一に塗布する工程等での課題を洗い出す必要がある。
※1SUNは真夏の直射太陽光同等の照度だが屋内でも1SUNに達する場所もあると言われる。一般的に太陽電池は照度と時間に比例し劣化の進行が進むとされている。

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