第 9 章 鉛はどこへ行くか

化学形態・移動経路・責任の所在

益田 周防海(Suomi Masuda)/株式会社I-S3 | 2026年11月01日公開

要点

1. 同じ「鉛」でも形が違う

鉛の危険性を語るとき、「何グラムあるか」から始めると議論が噛み合いません。積水化学は「ペロブスカイト太陽電池を 1 万 m² 集めて、鉛蓄電池 1 個分なんとか集まるぐらい」と説明していますA · EV-082。0.5g/m² × 1 万 m² = 5kg、自動車用鉛蓄電池 1 個の鉛は約 6.6kg なので、質量の計算としては合っていますA · EV-100。しかしこの比較は、鉛がどの化学形態で、どこに、どう置かれているかを落としています。

ペロブスカイト太陽電池結晶シリコン太陽電池鉛蓄電池
鉛の形態ヨウ化鉛 PbI₂ を骨格とするハロゲン化物イオン結晶(MAPbI₃、FAPbI₃)金属鉛(Sn-Pb はんだ)金属鉛・二酸化鉛・硫酸鉛
水への溶けやすさPbI₂ 約 760mg/L(25℃)。ヨウ化物イオンが過剰だと可溶性錯体(PbI₃⁻、PbI₄²⁻)を作りさらに溶ける金属鉛は酸素のある水中で徐々に溶出。試験では 7 日で 0.39mg/L、28 日で 0.64mg/L硫酸鉛 約 40mg/L、酸化鉛 16〜99mg/L
形状厚さ 0.3〜1µm の膜。質量あたりの表面積が非常に大きい電極・配線の塊。EVA とガラスの中板・ペースト状の塊。密閉樹脂容器の中
面積あたり0.4〜1.4g/m²0.7〜6.1g/m²—
置かれ方屋根・壁に面として分散屋根・地上に面として分散車・施設に点として存在
回収制度無し(第 8 節)2026 年法で対象、FIT/FIP 積立あり資源有効利用促進法+広域認定、回収率 95% 以上

出典: 形態と溶解度A · EV-093, EV-095、面積あたり鉛量A · EV-086、鉛蓄電池A · EV-100。

質量だけなら「少ない」で終わります。形態と置かれ方を並べると、ペロブスカイトの鉛は三者の中で最も溶けやすい形態で、最も薄く広く、回収制度の無い場所に置かれることが分かります。鉛蓄電池の鉛が問題を起こさないのは量が少ないからではなく、溶けにくい形で密閉され、法制度の下で 95% 以上が戻ってくるからです。

2. 水に触れると何が起きるか

ペロブスカイトの発電層は、水蒸気に対しては水和物を作って可逆的に変化しますが、液体の水に触れると不可逆にヨウ化鉛と水溶性の有機アンモニウムヨウ化物に分解します。85% 湿度・35℃ で結露させる条件では 10 分でヨウ化鉛が生成しますA · EV-094。

生成したヨウ化鉛は膜として極めて薄いため、溶解度 760mg/L という値以上に速く溶けます。封止のない素子に模擬降雨を当てた実験では、120 秒以内に全鉛の 60% 超、16 分で組成により 60〜97% が溶け出し、水に浸けると 1 日で 85〜99% が溶けましたA · EV-086。雹を模した金属球で割った素子に水を滴下した実験では、封止の無い素子からの滴下水の鉛濃度は 17mg/L、漏出速度は 1 時間・1m² あたり 34mg でしたA · EV-105。

同じ実験で、ガラスと紫外線硬化樹脂で封止した素子は 2mg/L 未満、自己修復性のエポキシ樹脂で封止した素子は 0.9mg/L 未満に下がります。鉛を吸着する層をガラス側と電極側の両面に入れた素子では、破砕後に水に浸けても 97.7〜98.1% の鉛が素子内に留まりましたA · EV-105, EV-087。つまり化学的には、鉛を素子内に留める技術は存在します。問われるのは、製品に実装され、屋外で 10〜20 年働き続けるかどうかです。

3. 量を日本の基準に置き直す

「鉛が少ない」という説明と、「鉛は基準値で管理される」という現実の間を埋めるには、質量を濃度に換算する必要があります。日本の鉛の基準値は次のとおりですA · EV-098。

基準値意味
水道水質基準・水質環境基準・土壌溶出量基準0.01mg/L飲み水・河川・地下水、土壌からの溶出
一般排水基準0.1mg/L工場排水の上限
埋立判定基準(環告 13 号)0.3mg/Lこれ以下なら管理型処分場に埋立可
土壌含有量基準150mg/kg土を口にした場合の基準

この基準に、積水化学の製品仕様(110W、外形 1.45m × 0.985m、鉛 0.5g/m² と仮定)を当てますA · EV-083, EV-107。計算はいずれも本調査が行ったもので、希釈・吸着・蒸発を考えない機械的な換算ですC · CL-047。

対象鉛の量0.01mg/L にする水の量0.1mg/L0.3mg/L
パネル 1 枚(1.43m²)約 0.7g(0.6〜2.0g)約 71m³約 7m³約 2.4m³
体育館 1 棟(20kW、182 枚、260m²)約 130g(100〜360g)約 1.3 万 m³約 1,300m³約 430m³
20GW(外形効率 7.7% で 260km²)約 130t(100〜360t)———

次に、この体育館 1 棟が破損した場合を、日本の平均年降水量 1,707mmA · EV-104を使って二つの条件で置きます。

条件根拠流出水の鉛濃度(概算)基準 0.01mg/L との比
全損・封止が働かない。最初の 10mm の雨(2.6m³)で 60% が流出非封止の 120 秒で 60% 超A · EV-086約 30mg/L約 3,000 倍
全損・1 年かけて全量が流出(年 440m³ の雨)—約 0.3mg/L約 30 倍(排水基準の 3 倍)
封止あり・ピンホール損傷。9 か月で 0.15%屋外実測A · EV-087約 0.0006mg/L約 17 分の 1
封止あり・ガラス破砕。9 か月で 0.07%屋外実測A · EV-087約 0.0003mg/L約 37 分の 1

最初の行の 30mg/L は、割った素子に水を滴下した実験の 17mg/LA · EV-105と同じ桁で、換算が実験と矛盾しないことを示しています。重要なのは、上の 2 行と下の 2 行の間に 5 桁の差があることです。この差を作っているのは鉛の量ではなく、封止が働いているかどうかだけです。

「鉛は微量」という説明は、下の 2 行を前提にしたときだけ正しい。「鉛だから危険」という主張は、上の 2 行だけを見ています。政策として問うべきは、設置された数十万枚のパネルが寿命まで下の 2 行の状態に保たれる仕組みがあるか、上の 2 行の状態になったときに誰が何をするかです。

4. 封止が守る、その時間

封止が鍵なら、封止の寿命が鉛リスクの時間分布を決めます。

フィルム型ペロブスカイトの封止材に求められる水蒸気透過率は、研究文献では 1 日・1m² あたり 10⁻⁴〜10⁻⁶g という水準です。積水化学の公的事業の成果報告は、屋外 20 年相当に必要な値を 1×10⁻²g/m²/日と算出し、0.44g/m²/日以上でヨウ化鉛の析出が増えると記していますA · EV-106。どの値を要求水準とするかで、使える封止材と費用が変わります。

結晶シリコンの実績では、封止材の変色は設置後 11〜20 年で支配的な劣化モードになり、さらに長期では剥離と内部腐食が起きます。バックシートの剥離と割れは絶縁喪失に分類される故障ですA · EV-106。シリコンの場合、封止が劣化しても鉛は金属のまま電極に留まります。ペロブスカイトでは、封止の劣化はそのまま水溶性の鉛との接触を意味します。

ここに製品寿命 10 年という前提(第 4 章)が重なります。寿命 10 年の製品は、シリコンより早く廃棄の波が来ます。2027 年度から 100MW 級で出荷が始まれば、最初の大量廃棄は 2037 年前後、政府目標の 2040 年の直前です。廃棄の制度(第 8 節)が無いまま廃棄の波が来る構図は、FIT で導入したシリコンパネルの積立義務化が制度開始から 10 年後、リサイクル法の公布が 14 年後だった経緯の再現になります。

5. 土に入った後

流出した鉛が土壌でどう振る舞うかについては、研究に幅があります。

鉛イオンは土壌の有機物、鉄・マンガン酸化物、粘土に強く吸着し、中性付近では動きにくい。ペロブスカイト由来の鉛を砂壌土に加えた実験では、水相の鉛は 1 時間未満の半減期で減り、17 時間以内に 90% が除去され、通常の硝酸鉛とほぼ同じ挙動を示しました。この研究は「ペロブスカイト由来の鉛は陽イオン鉛と同じ運命をたどり、既存のリスク評価が妥当」と結論していますA · EV-088。一方、同じ土壌でも酸性化や湛水(嫌気)条件では吸着した鉛の 37〜52% が再び動き出す可能性も同じ研究が示しています。

別の研究は、天然土にペロブスカイト由来の鉛を加えてミントを栽培し、土壌の鉛が 10% 増えただけで植物中の鉛が 100% 以上増えた、つまり土壌に元からある鉛より約 10 倍取り込まれやすいと報告しましたA · EV-088。この二つの研究は評価項目が違い(水相からの吸着速度と、植物への取り込み)、矛盾というより補い合う関係です。速く吸着されることと、吸着された鉛が生物に利用されにくいこととは別の問いです。2025 年の屋外実測の論文は、後者の実験の鉛添加量(250mg/kg)は吸収層の厚さに換算すると 19,500〜34,800nm で非現実的だと批判していますA · EV-087。

日本の基準に当てると、土壌含有量基準は 150mg/kg、非汚染土壌の平均は 17.2mg/kg、自然由来と判定する上限の目安は 140mg/kg ですA · EV-098, EV-101。全損したモジュール直下の狭い帯状の土壌では、各研究の推定で +70mg/kg、+112mg/kg、理論最悪で 409mg/kg の上昇が見込まれますA · EV-087, EV-088。つまり広域の汚染は起きませんが、破損箇所の直下では局所的に基準に達する可能性があります。校庭の雨樋の出口がそれに当たります。

6. 火災

火災時の鉛の挙動は、ガラス封止のミニモジュールで 1 件の研究があるだけです。760℃ でヨウ化鉛は酸化鉛に変わり、ガラスに溶け込んで大部分が捕捉されましたA · EV-097。CdTe 太陽電池でも、ガラス封止ならカドミウムの 99.5% がガラスに留まることが 2005 年に確認されていますA · EV-097。

問題は、日本で主力とされるフィルム型にガラスが無いことです。熱重量分析では、有機アンモニウムヨウ化物は 234℃ から減り始めて 345℃ で全量が失われ、ヨウ化鉛は 444℃ から減り始めて 646℃ で全量が失われます。住宅火災の火炎温度は 700〜900℃ ですA · EV-097。ガラスという受け皿が無い場合に鉛がどこへ行くかを測った試験は、国内外とも確認できません。

東京消防庁は 2026 年 6 月に壁面設置のフィルム型太陽電池の燃焼試験を公表しましたが、試験体はフッ素樹脂表面の薄膜シリコン型で、ペロブスカイトではなく、鉛の放出も測っていません。報告書自身がフレキシブル型の火災に関する文献は「確認できなかった」と記していますA · EV-099。NEDO の設計・施工ガイドライン(2026 年 3 月)も燃焼試験と破壊試験を未実施とし、2027 年度までに改訂予定としていますA · EV-103。学校の体育館は避難所であり、環境省の補助率は避難施設で 3/4 に引き上げられています(第 5 章)。避難所の屋根に載せる製品の燃焼時の挙動が未測定であることは、導入の順序として記録しておく必要があります。

7. 点源と面源 — 日本は分散した鉛をどう扱ってきたか

鉛蓄電池の鉛が管理できているのは、点源だからです。容器に入り、交換時に業者の手を経て、資源有効利用促進法と広域認定の下で 95% 以上が製錬所に戻りますA · EV-100。

これに対し、分散して置かれた鉛について、日本は回収で管理しようとしたことがありません。鉛散弾は非鉛弾への切り替えで 2030 年に鉛中毒ゼロを目指し、鉛製給水管は残存 3,300km を布設替えで解消し、はんだは RoHS を機に鉛フリー化し、電気製品の鉛は J-Moss で含有表示を義務づけましたA · EV-102。いずれも「使用制限と代替」であり、「散らばった鉛を回収する」制度は作られていません。回収が成り立たないからです。

20GW のペロブスカイトは、外形効率 7.7% なら 260km²、有効面積効率 15% でも 133km² の屋根と壁に広がります。鉛の総量 100〜360 トンは、自動車用鉛蓄電池に換算すれば 1.5〜5.5 万個分で、国内で毎年廃棄される蓄電池の数に比べれば小さい。しかしそれは、面として分散し、各地で散発的に破損し、監視も除染も事実上できない形で置かれる 100〜360 トンです。面源の鉛を回収で管理するという前提は、日本の規制の前例にありません。だとすれば、設計段階で封じ込め(第 2 節の吸着層・自己修復封止)と含有量表示を義務づけるか、鉛フリー(第 9 節)への移行時期を決めるか、そのどちらかが政策の中身になるはずです。

8. 誰が責任を負うか

2026 年 6 月 5 日公布の「太陽電池廃棄物の再資源化等の推進に関する法律」(令和 8 年法律第 33 号)は、対象を「板状かつガラスを材料とした部品を含み、政令で定める重量以上」の太陽電池と定義しましたA · EV-077。下位法令を検討する会議の第 1 回(2026 年 10 月 30 日)で示された事務局案は、1 枚 3.7kg 以上のシリコン系・CIS/CIGS・CdTe を対象とし、ペロブスカイトを含む有機系を「普及しておらず再資源化技術も確立していない」として対象外、ガラス繊維入りのフレキシブルパネルも除外としていますA · EV-078。製造業者の費用負担や前払いの仕組みは法本体に無く、附則第 4 条の見直し規定に委ねられました。

FIT/FIP にはペロブスカイトの新区分が無く、解体等費用の積立の仕組みに乗りません。環境省の導入補助の要件にも廃棄費用の積立はありません。残るのは廃棄物処理法の一般ルール、すなわち排出事業者責任です。補助金で体育館に載せた自治体が、10 年後に廃棄費用と鉛管理の責任を負います。

政府資料は「0.5g/m² 程度含有する鉛について適切な処理・回収を行う必要がある」「リサイクル技術については、現在、開発段階」と記し、シリコンに義務づけた有害物質の含有情報登録を次世代型には「技術の進展を踏まえ検討」としていますA · EV-107。業界団体のガイドライン(2026 年 3 月)は、製品ラベルに鉛の 1m² あたり含有量を表示する例(「鉛: 0.2g/m² 未満」)を示しましたA · EV-103。表示は前進ですが、表示と回収は別の制度です。

環境省が委託した鉛安定化技術の実証(東芝ほか、4.7 億円)は、破損モジュールの溶出試験で「0.3mg/L 以下」を目標に置いています。0.3mg/L は環告 13 号の埋立判定基準、すなわち「管理型処分場に埋め立ててよい水準」です。水道水質基準の 30 倍にあたります。2025 年 11 月時点の成果は「0.5mg/L 以下」で、目標には届いていませんA · EV-090, EV-098。参考までに、同じ試験法で結晶シリコンの破砕品を調べた 2014 年の環境省調査では、63 検体中 39 検体で鉛が検出され、6 検体が 0.3mg/L を超えました(最大 0.90mg/L)A · EV-096。金属鉛のはんだでも破砕すれば基準を超える検体が出る試験で、はるかに溶けやすいヨウ化鉛を 0.3mg/L 以下に抑えようとしているのが、この実証の難しさです。製品メーカーの発言として、積水化学は「環境影響評価を進めている」「はっきりするまでは当社が責任を持って回収できる公共から始める」と述べていますA · EV-082。これは制度が無いことをメーカー自身が認めた上での暫定措置の表明であり、法的拘束力、費用の積立、回収スキームの公表、第三者による検証、事業撤退時の扱いのいずれも伴いません。年 1MW 弱の納入規模での社内方針を、20GW の処理の拠り所とすることはできません。

9. 鉛フリーはいつ来るか

鉛を使わないスズ系ペロブスカイトの研究は国内でも進んでいます。上智大学と NIMS のグループは 2026 年 9 月に効率 9.07%・大気中 100 日で 85% 維持を発表し、NIMS は認証 12.08%、電気通信大学は 15% 超を報告しています。世界の認証最高値は 17.71%(2025 年 10 月)で、鉛系の 26.7% の約 3 分の 2 ですA · EV-091, EV-092。

鉛フリー研究を主導する研究者の一人である上智大学の竹岡裕子教授は「高い効率が得られているものは発電層に鉛を含んでおり、安全性の課題がある」と述べていますが、これは研究の動機としての記述で、政策への意見表明ではありませんA · EV-091。京都大学の若宮淳志教授(エネコートテクノロジーズ共同創業者)は「欧州を中心に鉛の使用規制が広がっており、国内企業が欧州へ展開するにはクリアすべき緊急の課題」とし、鉛フリーの技術移転を 2030 年頃と見ていますA · EV-092。

研究者の見通しどおりでも、2030 年までに出荷される製品と、2030 年代に入る大半の製品は鉛系です。2040 年 20GW は、ほぼ全量が鉛系で入る計算になります。鉛フリーは、現在の鉛系製品の処理問題を解決しません。

10. この章が求めるもの

鉛の問題は「量が少ないから過剰反応するな」でも「鉛だから危険」でもありません。溶けやすい形態の鉛が、面として分散し、破損時の経路が短く、制度上の回収者がいない、という構造の問題です。構造は制度で変えられます。公開を求めるデータと、決めるべき制度を記します。

公開を求めるデータ

決めるべき制度

ここまでで分かったこと、分からないこと

分かったこと

分からないこと

出典

記号資料
EV-086Yan ら Solar RRL(2022)、Billen ら Energy(2019)、Materials Advances 総説(2021)
EV-087Sidler ら EES Solar(2025 年 11 月受理)屋外 9 か月の溶出実測
EV-088Li/Abate ら Nature Communications(2020)、Schmidt ら Journal of Hazardous Materials(2022)
EV-089Leccisi & Fthenakis MRS Bulletin(2024)ほか LCA
EV-093, 094, 095ヨウ化鉛の溶解度と錯体(J. Phys. Chem. B 2020、Nature Communications 2021)、水和分解(Chem. Mater. 2015)、硫酸鉛・酸化鉛・金属鉛の溶解(MIT OCW、豪州 AICIS 2022)
EV-097熱重量分析(Chem. Mater. 2014)、火災試験(Fthenakis 2005、Conings 2019)
EV-098, 101環境省 検定方法マニュアル、土壌汚染対策法告示、水道水質基準省令、応用地質 技術年報(2013)
EV-099東京消防庁 調査研究報告書(2026 年 6 月 5 日公表)
EV-100, 102環境省 中環審資料、SBRA、国交省 鉛製給水管対応方針(2026 年 1 月)、環境省 鳥類鉛汚染対策資料、JEMA J-Moss、産総研 詳細リスク評価書
EV-103, 106NEDO フレキシブル太陽電池 設計・施工ガイドライン(2026 年 3 月)、JEMA 業界ガイドライン(2026 年 3 月)、NEDO 成果報告(2026 年 7 月)、Jordan ら NREL(2017)
EV-105Jiang ら Nature Energy(2019)
EV-077, 078太陽電池廃棄物の再資源化等の推進に関する法律(令和 8 年法律第 33 号)、下位法令検討会 第 1 回 事務局案(2026 年 10 月 30 日)
EV-082, 083, 107積水化学 事業説明会 Q&A(2025 年 1 月)、製品仕様(GX 専門家 WG 資料 2026 年 2 月)、次世代型太陽電池戦略の鉛に関する記述
EV-090環境省 地域共創・セクター横断型 CN 技術開発・実証事業 データベース No.296
EV-091, 092上智大学 プレスリリース(2026 年 9 月)、Nature(2025 年 10 月)、SOLAR JOURNAL(2025 年 11 月)

濃度・水量の換算はいずれも本調査が公表値から機械的に求めたもので、区分 C としています。各資料の URL と取得日は証拠台帳と一次資料一覧に掲載しています。

自宅や事業所の屋根に太陽光を載せるか迷っている方へ。ペロブスカイトを待つべきか、いま結晶シリコンで進めるべきか、屋根の条件と電気の使い方を伺って一緒に整理します。

自分の屋根の場合を相談する

この特集のページ

引用・再利用について

付属資料の CSV と Markdown(一覧)は CC BY 4.0 で公開します。出典として株式会社I-S3と本ページの URL を明記すれば、転載・改変・商用利用を含めて自由に使えます。本文は出典を明記したうえでの引用はそのまま行えます。

本特集で名前を挙げた方・組織からの反論・訂正の申し出は、お問い合わせまたは s_masuda@i-s3.com で受け付け、同じ分量で掲載します。

推奨する引用形式

益田周防海(2026)「第 9 章 鉛はどこへ行くか」株式会社I-S3、2026-11-01 公開、https://www.i-s3.com/perovskite-policy-investigation-ch9-lead-pathways.html