見えない守りのテクノジー

非膜型 表面技術

和歌山県産品建設資材登録事業者連絡会加

導入背景

太陽光発電設備は、運転開始後、汚れ・熱・経年劣化の影響を受け、発電性能が徐々に低下していきます。特に外気環境に常時さらされるパネル表面には、次のような汚れが蓄積します。
（鳥糞、花粉、黄砂、樹液　・タイヤ粉塵、排ガス由来の油分　・水垢、スケール、土砂成分）

これらの汚れは雨水だけでは十分に除去されず、固着が進行すると、年間発電量が約5〜20％低下する事例も報告されています。さらに、2017年の改正FIT法および電気事業法により、太陽光発電設備には定期的な点検・メンテナンスが求められるようになりました。設備を長期にわたり安定運用するためには、パネル表面の適切な管理が不可欠です。

太陽光パネルの出力を長期に

維持するための新しい考え方

― REDOX 非膜型 表面技術 ―

太陽光パネルの性能低下は、「汚れをどうするか」という問題ではありません。本質は、汚れや有機物が定着し、安定し、積み重なってしまう表面環境にあります。

これまでのメンテナンスは、汚れたら洗う、という方法でした。しかし洗浄だけでは、表面環境そのものは変わらず、同じ現象を何度も繰り返します。

REDOXは、この前提を根本から変える技術です。洗浄に頼るのではなく、汚れが定着しにくい表面環境をつくり、発電性能を長期に安定し、維持する状態へ導きます。

REDOX ハイブリッド触媒とは

― 明暗両条件で作用するハイブリッド触媒技術 ―

REDOXは、チタンの性質が電子状態として表面全体に関与して作用する技術です。表面を構成する原子レベルの環境そのものを整えることで、施工された表面では、光の当たる環境と暗い環境のいずれにおいても酸化還元状態が循環し、表面環境が安定した状態として維持されます。

非粒子チタンだから成立するTi³⁺ と Ti⁴⁺

チタン（Ti）には二つの状態があります。電子を持った状態（Ti³⁺）　電子を失った状態（Ti⁴⁺）
この二つが表面全体で自由に行き来します。つまり表面では常に、Ti³⁺ ⇄ Ti⁴⁺という**酸化還元反応（REDOX反応）**が成立しています。それが、 REDOX ハイブリッド触媒です。

なぜ汚れが定着しにくいのか

有機物や汚れは、電子的に安定した場所を好みます。しかし表面で常に電子のやり取りが起きていると、電子バランスが崩れ、分子構造が安定できず、居心地の悪い状態になります。その結果、吸着しにくい、定着できない、構造が弱まり時間とともに崩れ、水や雨で流れやすくなります。

REDOXは撥水でも親水でもなく・・・

太陽光パネルの多くは、シリカ処理によって親水性を持つ表面として設計されています。水は薄い膜となって広がり、一見きれいに見えますが、その水膜の中に汚れを抱え込み、乾燥時には水分のみが蒸発して、汚れが薄い層として表面に残ります。また、撥水表面では水は流れやすくなりますが、油分や有機物は表面に留まりやすく、結果として汚れが蓄積しやすい状態となります。REDOXは、水・油・汚れのいずれにも親和しない表面環境をつくり、汚れが定着しにくい状態を維持します。

REDOXの安定性

REDOXは、表面を覆って保護するのではなく、表面そのものの性質を整えることで、汚れが定着しにくい状態を維持し、太陽光パネル本来の性能を保ちながら、長期にわたり安定した発電環境を支えます。受光量の低下や反射ロス、表面温度の上昇といった発電性能に影響する要因が生じにくい表面環境となり、雨や通常の洗浄を前提とした運用においても状態が維持され、パネルガラスやセルに余分な負荷を与えにくい安定した使用環境が保たれます。

REDOXの見えない守り

REDOXは、時間の経過による剥離や摩耗を前提としない構造を持ち、表面を覆うのではなく、表面そのものの性質を整えます。原子レベルの環境を安定させることで、汚れや有機物が定着しにくい状態を持続的につくります。洗浄は、すでに付着した汚れを取り除くための回復手段であります。

従来コーティングの限界

従来のコーティングでは、かえって発電量が落ちることも

太陽光パネル向けのコーティングとして、光触媒コーティングやシリカ系ガラスコートが使われてきました。しかし、あるフィールド試験では、従来光触媒コーティングにより、塗布直後で 約13％の発電量低下、期間経過後には 約17％の発電量低下といった結果が確認されています。主な原因は、「粒子」と「膜」が光を遮り、乱反射を増やしてしまうことだと考えられます。

シリカ処理と洗浄の限界

シリカ処理は水ガラス由来の処理です。雨や洗浄によって摩耗し、消えていきます。
その状態で、硬いブラシ、高圧水、酸洗浄を繰り返せば、表面は削られます。
洗えば洗うほど、素地はむき出しに近づき、汚れやすい状態になります。

びっくりエコ発電所洗浄＆コーティング

発電量の回復と維持効果

百年ソーラー山梨 REDOX施工

「太陽光」にコーティング　山梨日日新聞

一般家屋太陽光パネル施工

太陽光パネル施工の様子