主要成果
ドイツの太陽エネルギー企業EXXERGYおよび子会社のEXXOSQELは、フラウンホーファー silicate研究機構（Fraunhofer ISC）と共同で、太陽光パネル用ガラスの微細な亀裂を修復する特殊な自己修復コーティングを開発した。この技術の導入により、ガラス自体の質量を40%削減でき、結果として太陽光パネル全体の重量を30%軽量化できると推定されている。
研究チームによるラボテストでは、ガラスの厚みに応じて顕著な強度向上が確認された。0.08インチ（2ミリメートル）のガラスサンプルでは強度が最大4倍に向上し、さらに薄い0.04インチ（1ミリメートル）のサンプルでは、未処理の非強化ガラスと比較して最大7倍の強度向上が達成された。
技術・詳細
本技術の核心は、コーティングがガラス内部の亀裂において化学結合を形成する点にある。EXXOSQELによると、この材料は分子レベルで共有結合のブリッジ（橋渡し）を構築する三次元（3D）複合構造を形成する。具体的には、複数の成分からなる三次元的に架橋された複合体を作成し、コーティング塗布後にマイクロクラック（微細な亀裂）内で分子レベルの共有結合ブリッジを形成させる仕組みだ。
これらの結合が形成されることで、ガラスを破壊するために必要なエネルギーが高まり、薄いガラスシートであっても大幅な強度向上が可能となる。
背景・業界の文脈
太陽光パネルにおいてガラスは、太陽電池や電気部品を天候から保護しつつ日光を透過させる重要なコンポーネントであり、パネル総重量の最大80%を占める。一般的なパネルの重量は1平方メートルあたり11〜13kg（重い設計では16kg）に達する。重量削減のためにガラスを薄くすることは有効だが、同時に破損リスクが高まるという課題があった。
通常、メーカーは熱処理によってガラスを強化し、亀裂の広がりを抑制している。しかし、ガラスの厚さが0.08インチ（2ミリメートル）以下になると、従来の熱強化処理を適用することが困難になるため、本コーティングのような代替的な強化手法が求められていた。
今後の展望
現在は、ラボレベルのサンプルからフルサイズパネルへの適応に向けたスケールアップに取り組んでいる。材料合成、塗布技術、モジュール製造における専門的な知見を投入し、量産化への移行を進めている。具体的には、Fraunhofer ISCが最大100リットルのバッチでのコーティング剤製造を支援しており、既存の生産ラインに統合できるよう塗布プロセスの自動化も研究されている。
また、EXXERGYはフラウンホーファー・シリコンフォトボルタイクスセンター（CSP）と協力し、大型ガラスシートやモジュールでのテストを実施している。開発段階は、関連環境でプロトタイプが実証されたことを示す技術成熟度レベル6（TRL 6）に近づいており、現在は実環境に近い条件下で標準サイズの初期プロトタイプを製造し、ストレス試験を行っている。次なる目標は、実際の運用環境で技術を実証するTRL 7への到達である。本技術のデモンストレーションは、2026年10月20日から23日にデュッセルドルフで開催される世界的なガラス産業見本市「Glasstec 2026」で披露される予定だ。
元記事: https://interestingengineering.com/energy/crack-healing-coating-boosts-solar-glass
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