# 代替・節約技術の動向

## 概要

銀の産業利用において、コスト削減と資源効率化の観点から代替・節約技術の開発が進められています。特に太陽光発電セクターでは顕著な技術進歩が見られる一方、その他のセクターでは銀の独自の特性により代替が困難な状況にあります。

## 太陽光パネルでの銀使用量削減

### 技術進歩と使用量削減

PV（太陽光発電）セクターでは、以下の点で顕著な技術進歩が見られています：

- **銀ローディングの削減**: パネル1枚あたりの銀使用量が大幅に削減
- **学習効果**: セル出力当たりの銀使用量は学習効果により継続的に低下
- **コスト削減**: 質量比で1%に満たない銀が材料コストで大きな割合を占めており、削減が重要課題 [^1]

### 使用量削減のジレンマ

技術進歩による単位あたりの使用量削減にもかかわらず、以下の要因により総使用量は増加しています：

| 要因 | 影響 |
|------|------|
| パネル設置数の増加 | 世界的な太陽光発電需要の高まり |
| N型セルへの移行 | TOPConやHJTセルの普及 |
| 市場規模の拡大 | 2025年には全世界の銀需要の14%を占める見込み（2014年は5%） |

### 将来予測と課題

ニューサウスウェールズ大学の研究によると、2050年までに太陽光発電技術が世界の銀埋蔵量の85～98%を消費する可能性があり、イノベーションの緊急性が強調されています。

## その他セクターでの代替

### 代替困難な理由

多くのセクターで代替・節約は限定的であり、その理由は以下の通りです：

1. **優れた電気伝導性**: 金属中で最高の電気伝導率
2. **優れた熱伝導性**: 効率的な熱管理が必要な用途で不可欠
3. **抗菌性**: 医療・衛生用途での独自の価値
4. **信頼性**: 長期的な性能と安定性

### 性能優先の選択

性能と信頼性の観点から、以下の分野では銀が選好され続けています：

- **電子機器**: 高性能コネクタ、スイッチ類
- **医療機器**: 抗菌コーティング、電極
- **産業機器**: 高信頼性接点、センサー

## 最新動向（2025年）

### 太陽光パネルの銀代替技術

2025年時点で、複数の代替技術が開発・実用化段階にあります：

#### 1. 銅置換技術

**基本的アプローチ**
- 銀とほぼ同等の導電性を持つ銅を使用
- 製造コストを大幅に削減（銅は銀の約100分の1の価格）

**実用化事例**
- 中国のAIKO社：全裏面接触（ABC）モジュールで銅を使用した相互接続を開始
- Longi Green Energy社：電気めっき銅を費用効果の高い代替として試験中

**課題**
- 銅は銀よりも酸化しやすい
- 長期安定性と効率維持のため、特殊コーティングや処理が必要
- 大量生産への準備段階

#### 2. 銀被覆銅ペースト

**技術概要**
- 銅粒子を銀でコーティングした複合材料
- 銀消費量を30～50%削減可能 [^2]
- SHJソーラーセルでの5 mg/W目標達成への現実的な道筋

**利点**
- 即座に銀消費量を削減可能
- 既存製造プロセスとの互換性

#### 3. 銅めっき技術

**アプローチ**
- 主に銅を使用して金属接点を形成
- 産業用シリコン太陽電池の銀低減金属化ソリューション

**開発状況**
- 実験室レベルでは既に存在
- 産業規模での展開を加速する必要性

#### 4. テープソリューション技術

**革新的アプローチ**
- 新型太陽電池ストリンガーマシンを使用
- 銅線付き接着テープにより銀使用量を60%削減 [^3]
- 銀の必要性を完全に排除

#### 5. ペロブスカイト太陽電池

**技術的特徴**
- ペロブスカイト鉱物を使用した次世代太陽電池
- 銀の必要性を最終的に排除する可能性
- 直近10年間で変換効率が約1.5倍に向上

**実用化の見通し**

日本政府の戦略（2024年11月公表）：
- 経済産業省が「次世代型太陽電池戦略」を公表
- 2025年中に本格的な市場投入が最短で実現
- GI基金を活用した価格低減支援
  - 2025年目標: 20円/kWh
  - 2030年目標: 14円/kWh
- 2040年までに約20 GWの導入目標

**企業の動向**
- 2025年1月: 積水化学が「積水ソーラーフィルム株式会社」を設立
  - 2027年: 100MW規模の生産ライン稼働計画
  - 2030年: GW級の量産体制構築見通し
- 国内外で量産体制を整える企業が増加

### 銀需要の見通し

**2025年の予測**
- 太陽光発電向け銀需要が全世界の銀需要の14%を占める見込み
- 2014年の5%から大幅に増加 [^4]
- N型セル（TOPCon、HJT）への移行により、単位あたりの使用量は増加傾向

**長期的課題**
- 製造コストに占める銀の割合が増大
- 太陽電池モジュール価格は低下を続けるが、銀価格は上昇傾向
- 代替技術の早期実用化が産業の持続可能性に不可欠

## まとめ

代替・節約技術は太陽光発電セクターで急速に進展しており、2025年は複数の革新的技術が実用化段階に入る転換点となっています。銅置換、銀被覆銅ペースト、ペロブスカイト太陽電池などの技術により、銀使用量の大幅削減または完全な代替が可能になりつつあります。

一方で、その他のセクターでは銀の独自の特性により代替が困難な状況が続いており、セクターごとに異なるアプローチが必要とされています。コスト削減と資源効率化の両立は、今後の技術開発における重要な課題であり続けるでしょう。


## 参考文献・データソース


[^1]: 


    - https://www.pv-magazine.com/2021/03/04/silver-currently-accounts-for-10-of-pv-module-costs/

    - https://www.pv-recycle.com/2021/07/27/silver-in-pv-modules/

    - https://werecyclesolar.com/how-much-silver-is-used-in-solar-panels/

    (信頼度: high)



[^2]: 


    - https://link.springer.com/article/10.1007/s10854-025-14272-6

    - https://taiyangnews.info/technology/silver-cost-dynamics-in-hjt-metallization

    - https://www.satnanomaterial.com/can-silver-coated-copper-powder-replace-silver-powder-to-promote-cost-reduction-and-efficiency-improvement-in-the-photovoltaic-industry_n79

    (信頼度: high)



[^3]: 


    - https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0927024825000133

    - https://www.pv-magazine.com/2025/01/21/reducing-silver-use-in-heterojunction-solar-cells-via-low-cost-copper-wires/

    - https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2021/ee/d1ee01814k

    (信頼度: high)



[^4]: 


    - https://www.statista.com/statistics/1398168/global-silver-demand-for-photovoltaics/

    - https://sprott.com/insights/silver-demand-grows-as-solar-leads-renewables/

    - https://silverinstitute.org/silver-supply-demand/

    (信頼度: high)