無色透明な太陽電池、東大など
2016/09/17
2016/08/31
ども月光っす。
太陽電池の話題を一つお届けします。
無色透明な太陽電池が作れるそうです、応用範囲めちゃ広そうですね。
記事要約
日経産業新聞2016/08/31より
○東京大学の松尾豊特任教授らとフィンランドのアールト大学は、無色透明の有機太陽電池を開発した。
○入射光の約８０％が透過し、見た目には無色になる。
○光を電気に変えるエネルギー変換効率は約４・１％で、今後の改良で最高で１０％まで高められるという。
○公共施設や店舗、自動車などの窓に利用できるとみており、企業と組んで５年以内の実用化を目指す。
○太陽電池や薄型ディスプレー用に市販されている酸化インジウムすず（ＩＴＯ）膜付きガラスを基板に使う。
○負極にするＩＴＯ膜の表面に、酸化亜鉛の電子輸送層、有機材料の発電層、酸化モリブデンの正孔（電子が開いた穴）輸送層、正極にするカーボンナノチューブ（筒状炭素分子）層を順に積層する。
○発電層ではフラーレン（球状炭素分子）誘導体と導電性高分子を混合している。
○同誘導体は電子が動くｎ型半導体、同高分子は正孔が動くｐ型半導体の特性を持つ。発電層に光が当たると電子と正孔が現れ、電子は負極のＩＴＯ層、正孔は正極のナノチューブ層に移動して回路に電気が流れる仕組みだ。
○金属を光のほとんどを透過する直径約１・５ナノメートルの単層と呼ぶタイプのナノチューブを敷き詰めた層に変えることで透過率を向上させた。
○入射光の約８０％が透過するため、残り約２０％が太陽電池のエネルギー源になる。うち半分が発電層に供給され、今後の改良によって効率は最高１０％まで引き上げられるという。
関連ページ「透明酸化チタン電極を用いた有機薄膜太陽電池」東大理学部ホームページ
期待大の技術
光を出来るだけ透過させつつ透過しなかったわずかな光を効率よく電気に変換するという概念！まさに次世代材料として希望にみちていますね。
しかもＩＴＯ膜付のガラス基板など既存材料にフラーレン等の新規材料を積層するという、いかにも日本ものづくりが得意そうな複雑系を呈しています。
例えば窓ガラスが全て発電素子になったらどうでしょう？かなりの発電量になると思いませんか？
もちろん安定性、コスト、量産性など課題は山積みでしょうが完成された後のアウトプットを考えれば力を入れるだけの価値がある製品になるのではないでしょうか？
また最終製品だけでなく、材料メーカーや装置メーカー、はたまたハウスメーカーにも恩恵がありそうですね。
有機薄膜太陽電池の分野に期待大です。
