OIST,無機材料を用いたペロブスカイト太陽電池を開発

沖縄科学技術大学院大学(OIST)は,安定性とエネルギーの変換効率面で優れ,しかも比較的安価な新型ペロブスカイト材料を使用した太陽電池を開発した(ニュースリリース)。

ペロブスカイト構造の材料は,太陽電池に革命を起こす潜在能力を持つが,ペロブスカイトは非常に不安定になることも多く,また熱に曝されると劣化してしまうため,商業化への道が困難という重大な欠点がある。

今回開発した材料には,以下の特徴がある。まず,完全に無機物で作製されているという点。有機物でできた構造は通常,熱に対する安定性がなく,熱により劣化してしまう。太陽電池は太陽光の下で非常に高温になることがあり,熱に対する安定性は決定的な要素となる。今回研究グループは有機材料を無機材料に置き換えることにより,ペロブスカイト太陽電池を太陽光に300時間曝された後でもほとんど変化しない安定的なものにすることに成功した。

しかしながらこの無機物からなるペロブスカイト太陽電池は,有機物と無機物のハイブリッドのタイプよりも,光吸収率が低い傾向がある。そこで研究グループは,この新型ペロブスカイト太陽電池に性能を向上させるため,マンガンを加えることを試みた。マンガンは材料の結晶構造に変化をもたらし,集光能力を高める働きがある。

さらに,この新型太陽電池においては,太陽電池から外部ワイヤへ電流を輸送する電極に通常の金ではなく,炭素を用いた。炭素の電極は,太陽電池の上に直接焼き付けが可能であり,安価で製造も容易。一方,金の電極を製造するには,高温下において真空槽等の特別な装置が必要となる。

研究グループはでは今後,ペロブスカイト型太陽電池をシリコン太陽電池のように商業化するには,例えば,寿命がシリコン太陽電池が20年なのに対し,ペロブスカイト太陽電池は1~2年程度であるように,克服すべき多くの課題があるとし,効率と耐久性を改善し,実用化及び将来的な量産に向けた工程を開発するとしている。

キーワード:

関連記事

  • タンデム型ペロブスカイト太陽電池の国内市場、累積導入量を12.5GWと予測

    矢野経済研究所は、タンデム型ペロブスカイト太陽電池(タンデム型PSC)の国内市場を調査し、参入企業の動向、将来展望を明らかにした(ニュースリリース)。 2025年2月に閣議決定された第7次エネルギー基本計画(経済産業省)…

    2026.05.08
  • JAXA、4μm超薄型ペロブスカイト太陽電池で「性能99%維持」を初実証

    宇宙航空研究開発機構(JAXA)宇宙科学研究所(ISAS)の甚野裕明助教らの研究グループは、全厚4μmという超薄型構造のペロブスカイト太陽電池が、極めて高いガンマ線耐性を有することを世界で初めて実証した(ニュースリリース…

    2026.05.01
  • 科学大など、発光する有機太陽電池を開発、発電ディスプレイ実現へ

    東京科学大学、北海道大学、大阪大学などの研究チームは、発光機能と発電機能を併せ持つ有機太陽電池を開発した(ニュースリリース)。 太陽電池と有機ELはともにダイオード素子であるが、1つの素子内で発電と発光を高効率で両立する…

    2026.04.28
  • 産総研、有機材料でペロブスカイト太陽電池の耐久性向上を実証

    産業技術総合研究所(産総研)の研究グループは、一般販売されている有機材料を用い、ペロブスカイト太陽電池の耐熱性と屋外耐久性向上を実証した(ニュースリリース)。 ペロブスカイト太陽電池の実用化においては、耐熱性の向上が課題…

    2026.03.17
  • 九州大、職場行動を長期記録できる名札を開発 室内光と動きで充電不要

    九州大学の研究グループは、特性の異なる2種類の太陽電池と、動きを電気に変える素子を組み合わせた装置を設計・開発した(ニュースリリース)。 ウェアラブル端末は、健康管理や行動分析など幅広い分野で活用されている。しかし、多く…

    2026.03.13

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア