ものづくり補助金平成25年度製造業山形県

有機薄膜太陽電池製造の量産化に向けた、ダイコート法の確立

伊藤電子工業株式会社

成果材料利用効率 10%→70%

この事例のポイント

  • スピンコート法は材料利用効率が低く、量産技術としては不向きである。
  • 量産化に向けて「ダイコート法」による成膜を行うための設備投資と試作開発を行った。
  • 材料利用効率 10%→70%。ダイコート法への転換により、スピンコート法と比べて材料利用効率が大幅に改善された。

事業者のプロフィール

事業者名伊藤電子工業株式会社
所在地山形県 寒河江市
業種電気機械器具製造業
技術分野表面処理
従業員数380人
資本金5,000万円
設立1971年

事業の背景

平成21年から山形大学との共同研究で有機薄膜太陽電池の開発を進め、試作レベルではスピンコート法による成膜技術を確立していた。現在、企業や一般住宅の屋根に設置されている太陽電池は大半がシリコン太陽電池である。当社の有機薄膜太陽電池は軽量で設置が簡単であり、屋根に限らず窓や壁にも設置でき、蛍光灯やLEDの光からも発電する。

課題と取り組み

抱えていた課題

  • コスト・採算スピンコート法は材料利用効率が低く、量産技術としては不向きである。
  • 品質・精度スピンコート法では大面積で膜厚を均一に成膜することが困難である。
  • 新製品・新技術有機薄膜太陽電池の性能を最大化する薄膜化と膜厚均一化、低コスト化を可能とする塗布技術が必要であった。

やったこと

量産化に向けて「ダイコート法」による成膜を行うための設備投資と試作開発を行った。均一に塗布する設備であるダイコーターを導入し、量産成膜技術を確立するため、膜厚制御範囲、膜厚均一性、光電変換効率、材料利用効率の目標を設定して実験を行った。試作は10cm角のサイズが的確とされ、これを直列につないでいく構成とした。

加工機ダイコーター

新しい製品・サービス:有機薄膜太陽電池(ダイコート法による量産品)

事業の効果

  • 材料利用効率 10%→70%

ダイコート法への転換により、スピンコート法と比べて材料利用効率が大幅に改善された。材料利用効率は10%以下から70%以上になり、パネル1枚当たり約6,000円のコストダウンとなる見込みである。膜厚制御もスピンコートより容易になり、生産できるレベルを実現できた。大面積でも光電変換効率が目標値に達し、量産に近づくことができた。

審査の観点ごとの評価

いま募集している新事業進出・ものづくり補助金の公募要領にある審査の観点14つで見ています

観点の平均3.0 / 5

出典:公募要領 p.44(審査項目)

経営戦略との整合性60%
  • これまでの取組との一貫性3

    大学との共同研究(平成21年から)で試作したスピンコート法の成膜技術を基に量産化を進める流れは読み取れるが、経営戦略上の位置付けは記載が薄い。

  • 強み・弱みを踏まえた優位性2

    軽量で設置が簡単、窓や壁にも設置可能との特徴はうかがえるが、市場動向や競合に対する自社の強みの記述はない。

  • 課題の認識と解決4

    スピンコート法は材料利用効率が10%以下と課題を明示し、ダイコート法で70%以上を得たとして、量産への課題解決が具体的に示されている。

事業の実現可能性60%
  • 付加価値・賃上げの目標4

    材料利用効率10%以下から70%以上への改善、パネル1枚あたり約6,000円のコストダウンなど、数値目標と結果が示されている。

  • 事業を進める体制3

    従業員380名、山形大学との共同開発体制は示されるが、補助事業を遂行する人材や事務処理体制の具体的記述は薄い。

  • 顧客とニーズの裏付け3

    軽量・設置容易・屋根や窓、壁への設置可能性など製品の特徴は示されるが、顧客ターゲットやニーズの裏付けは薄い。

  • 事業化までの道筋4

    2027年11月の機械転用によるサンプル生産、2027年12月サンプル出荷、2028年6月設備導入、9月量産開始と時期が明示されている。

  • 財務と資金の調達1

    公開されている事例からは読み取れません。

新市場性・高付加価値性80%
  • 新しさ・高付加価値4

    有機薄膜太陽電池は普及度が低い分野で、ダイコート法による量産技術の確立を目指す点が示されている。

公的補助の必要性60%
  • 波及効果・雇用3

    軽量で屋根以外の窓や壁にも設置できる点は示されるが、雇用創出や波及効果への言及は薄い。

  • 費用対効果4

    補助金投入に対し、パネル1枚あたり約6,000円のコストダウンと材料利用効率の大幅改善という費用対効果が数字で示されている。

  • イノベーションへの貢献2

    太陽電池の新しい設置場所の提案はうかがえるが、サプライチェーンやイノベーションへの貢献の記述は限定的。

政策面50%
  • 成長分野への進出3

    再生可能エネルギー分野の量産化に資する内容がうかがえるが、日本経済の構造転換への言及は明示されていない。

  • 地域経済への波及2

    山形県寒河江市の工業団地に立地することはわかるが、地域の特性を活かした波及効果の記述は薄い。

5=数字や事実つきで具体的に読み取れる、4=具体的に読み取れる、3=読み取れるが具体性が薄い、2=わずかにうかがえる、1=公開情報からは読み取れない。公開されている事例を公募要領の観点に照らして当社が整理したもので、実際の審査の点数ではありません。

今後の展望

平成27年12月に有機薄膜太陽電池のサンプル出荷を目指す。試作に使用した機械装置を平成27年11月を目処に生産転用し、サンプルの生産に使用する。量産化に向けては平成27年8月に量産化ラインの準備に入り、スリットコーター、グローブボックス、ガラス貼り合わせ装置、蒸着器等を平成28年6月に導入、平成28年9月の量産開始を目標とする。

業種と困りごとが近い成果事例

出典とまとめ方
  • 出典:公式の事例集(平成25年度、全国中小企業団体中央会)。事例集の再利用は中央会の許可を得ています。
  • 課題・取り組み・設備・効果・展望は、事例集の本文から当社がAIで項目に分けて短くまとめたものです。数字は事例集に書かれているものだけを載せ、時間の単位などをそろえています。原文のまま載せているのは事業者の声だけです。
  • 代表者名・電話番号・番地は載せていません。法人の形が名前にない事業者は名前を出していません。