NEDOら,大面積/高効率ペロブスカイト太陽電池を開発

新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)と東芝は,従来両立の困難であったセルの大面積化と高効率化を実現した,モジュール面積703cm2(世界最大)で,エネルギー変換効率11.7%のフィルム型ペロブスカイト太陽電池モジュールを開発した(ニュースリリース)。

フィルム型ペロブスカイト太陽電池は,フレキシブルで軽量なため,従来は設置できなかった耐荷重性の低い建築物への設置や,ZEBやZEHの普及にもつながる壁への設置など,多様な設置形態を可能とする。加えて,安価な材料で,かつ塗布・印刷によって形成でき低コストで製造可能なため,次世代太陽電池として注目されている。

一方で,小面積セル(0.09cm2)ではエネルギー変換効率22.7%と結晶シリコン太陽電池セルに迫る高効率が実証されているものの,より大きなセル面積では均一な膜形成が難しく,大きく特性が低下する傾向にある。また,フィルム上への成膜も難しいため,15cm×15cmを超えるサイズのモジュールは実現されていなかった。

NEDO事業において東芝は,大面積向けの塗布プロセスの開発を行ない,インク組成を工夫することで,基板上でのヨウ化鉛(PbI2)とヨウ化メチルアンモニウム(CH3NH3I)(MAI)の反応を制御した。また,塗布する際のプロセス制御とペロブスカイト結晶成長条件の適正化を行なうことで,大面積での面内膜厚均一性,結晶膜質の均質性を高めることに成功した。

その結果,実用モジュール(900cm2)に近いサイズ(703cm2)でも変換効率11.7%が得られ,実用化に一歩近づいた。フィルム型ペロブスカイト太陽電池は,生産性向上によるさらなる低コスト化やモジュールの軽量化で既存の太陽電池が設置できなかった用途への適用が期待されており,大面積塗布・印刷技術の開発に加え,実用化サイズとして想定される900cm2を目指すという。

さらに,ペロブスカイト層の材料改良などにより,結晶シリコン太陽電池並みの高効率実現を目指す。最終的にはプロジェクトの目標である2030年に発電コスト7円/kWhの実現を目指して,さらに研究開発を進めていくとしいている。

キーワード:

関連記事

  • 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
  • スタンレー電気など、ライフスタイルのトレンド見本市で次世代ライティングを発信

    スタンレー電気はF-WAVE、ナベル、オカムラ、杉原商店と出展協力し、フランスのパリ・ノール・ヴィルパント国際展示場で2026年1月15日から19日まで開催される、ライフスタイルの最新トレンドを発信する見本市「メゾン・エ…

    2026.01.13
  • 【解説】政府も後押し、ペロブスカイト太陽電池の普及へ加速

    【解説】政府も後押し、ペロブスカイト太陽電池の普及へ加速

    金沢大学の研究グループが大気中で製造可能かつ長寿命のペロブスカイト太陽電池の開発に成功した。従来のペロブスカイト太陽電池は高効率で軽量・低コストといった利点がある一方、水分に弱く耐久性が不足するという課題があった。 今回…

    2026.01.06
  • 編集部が選ぶ2025年の「10大ニュース」 1位は「量子力学100周年」

    オプトロニクス社編集部が選ぶ2025年:光業界10大ニュース  激動の2025年もあとわずか。今年ほどニュースに事欠かない1年はなかった。国内では憲政史上初となる女性首相の誕生をはじめ、株価が5万円超え、コメ高騰、クマ被…

    2025.12.24

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア