東京大学先端科学技術研究センター教授の瀬川浩司氏、特任助教の木下卓巳氏らの研究チームは、分子が光を吸収する際に電子の持つスピンの向きを反転させることができる新色素（DX）を合成し、DXを用いた有機系太陽電池で可視光から目に見えない1000nm（1ミクロン）以上の近赤外光まで非常に高い効率で発電させることに世界で初めて成功した。
通常の有機分子は光吸収によって逆向きのスピンが対になった励起一重項状態を生成するが、この研究では、「光吸収と同時に電子スピンの向きを反転させて、電子スピンが同方向に揃った励起三重項状態を直接生成させる」という通常では起こらない過程を効率よく起こすことに成功した。その結果、色素の光吸収を行う帯域を近赤外領域まで大幅に広げることに成功した。
また、DXを用いた太陽電池と別の色素を用いた太陽電池を積層させた「タンデム太陽電池」を開発することにより、有機系タンデム太陽電池におけるエネルギー変換効率の世界記録を更新した。このタンデム太陽電池では、30％を超える光エネルギー変換効率を実現することも原理的には可能である。
本研究を契機に高効率な有機系太陽電池の実用化が進めば、太陽光発電の低コスト化につながると期待される。
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