曲がる「ペロブスカイト太陽電池」の要、フィルム基板に求められる性能 ニュースイッチ by 日刊工業新聞社
次世代太陽電池の本命と期待される「ペロブスカイト太陽電池」の性能は構成する素材やそれを扱う技術の力も左右する。ペロブスカイト太陽電池をめぐる素材と関連技術の動向を追う。 ペロブスカイト太陽電池は基板にフィルムかガラスを用いる。フィルムを用いると曲げられる太陽電池が作製できる。フィルム基板には一般に酸化インジウムスズ（ITO）を成膜して透明電極とする。透明電極は光の透過率が高く、シート抵抗値は低いほどよい。透過率は吸収できる光の量に影響し、シート抵抗値は電気の流れやすさを左右する。一般に透過率は80％以上、シート抵抗値は20Ω/square（オームパースクエア）以下が要求される。ITOは希少金属で高価なインジウムを含むため、その使用量を減らす低コスト化の取り組みも求められる。 麗光（京都市右京区）は真空中でアルゴンガスなどを用いて成膜するスパッタリング技術により、シート抵抗値15Ω/squa
【岡山大学】次世代太陽電池・ペロブスカイト太陽電池の欠点を補完する画期的な添加材“ベンゾフェノン”を発見！～性能と耐環境性の向上により、再生可能エネルギーの発展に貢献～
【岡山大学】次世代太陽電池・ペロブスカイト太陽電池の欠点を補完する画期的な添加材“ベンゾフェノン”を発見！～性能と耐環境性の向上により、再生可能エネルギーの発展に貢献～ 2023（令和5）年 12月 31日 国立大学法人岡山大学 https://www.okayama-u.ac.jp/ ＜発表のポイント＞ ペロブスカイト太陽電池の性能と耐環境性を向上する添加剤“ベンゾフェノン（BP）”を発見しました。 BPを添加したペロブスカイト太陽電池において、室温・湿度30%の環境で700時間経過後も90%の性能を保持する高い安定性を実現しました。対照的に、BPを添加しなかった場合、電力変換効率（PCE）は急速な劣化を示し、同じ条件下で300時間以内に初期値の30%しか維持できませんでした。 ◆概 要 国立大学法人岡山大学（本部：岡山市北区、学長：那須保友）の岡山大学大学院環境生命自然科学研究科のHy
グラフェン太陽電池、実用化に向け前進
グラフェンは、さまざまなハイテク用途向けとしての利用が推奨されてきたが、今のところ参入を果たすことができた分野は、ほんの数種類に限られている。その中の1つが、太陽電池市場だ。 グラフェンは、さまざまなハイテク用途向けとしての利用が推奨されてきたが、今のところ参入を果たすことができた分野は、ほんの数種類に限られている。その中の1つが、太陽電池市場だ。 グラフェン太陽電池は、非常に大きな潜在的可能性を秘めている。太陽電池は、グラフェンのさまざまな特性を利用することによって、好ましい効果を得ることができる市場だ。過去数年の間に、実用化された製品がいくつか市場に登場しているが、2022年に発表された最新製品は、海洋での使用がターゲットに定められている。 グラフェンは、有益な特性を幅広く備える。例えば、柔軟性や引張強度、電気伝導性、電荷キャリア移動度、熱安定性などが非常に高い他、光透過性はほぼ100
太陽電池の新たな材料に、カゴ状のナトリウムケイ素化合物からナトリウムを抜く技術開発 ニュースイッチ by 日刊工業新聞社
北海道大学の藤岡正弥助教と岩崎秀博士研究員らは、カゴ状構造をもつナトリウムケイ素化合物からナトリウムを抜く技術を開発した。ナトリウムイオン伝導体と触れさせ、ナトリウムイオン濃度差を作って取り除く。ミリメートルサイズの単結晶からナトリウムを抜けるようになった。カゴ状のケイ素物質は太陽電池や電池の電極などの候補材料として期待されている。 まずナトリウムイオン伝導体に高電圧をかけてナトリウムイオンを動かし、ナトリウムの欠乏層を作る。この欠乏層の上にナトリウムケイ素化合物をのせて加熱するとナトリウムが欠乏層へ移動する。ただ温度を上げるだけではケイ素のカゴの中のナトリウムが抜けなかったが、欠乏層と接触させることでミリメートルサイズの結晶からもナトリウムを抜くことができた。 現在は１０％未満のナトリウムが残っている。今後、純粋なカゴ状ケイ素物質を作る。ナトリウムや水素などをわずかに含む物質の特性を評価
ナノチューブに巨大な光起電力、次世代太陽光に道
東京大学と大阪大学らの研究グループは6月20日、独マックスプランク固体研究所およびイスラエル・ワイツマン科学研究所との共同研究で、真性半導体である二硫化タングステン（WS2）のナノチューブに巨大な光起電力効果を発見したと発表した。新しい量子力学的原理に基づく発電材料、光検出器への応用につながると期待される。 従来の太陽電池の動作原理には、p-n接合などの界面で発生する光起電力効果が用いられている。光起電力効果を誘起するには反転対称性のない物質を用いる必要があり、p-n接合も界面を挟んで異なる物質がつながっているため反転対称性が破れているとみなすことができる。 一方、界面を形成していなくても結晶構造そのものに反転対称性が破れていれば光起電力が発生する可能性があり、この現象はバルク光起電力効果（BPVE）と呼ばれる。近年、シフト電流と呼ばれる量子力学的原理に基づく機構の提案や、理論研究により低
ペロブスカイト太陽電池が一歩前進、カリウムがレアメタルを代替へ
ペロブスカイト材料の幾何学的安定性は、Goldschmidtのトレランスファクター t と呼ばれる指標で評価できる。AサイトにFAを用いるとｔの値が大きくなり、不安定化するため、イオン半径が小さなアルカリ金属を加えてバランスを取る手法が開発された。今回東京大学は、これまで”小さすぎる”と考えられていたK＋をCsやRbの代わりに用いた。（図：パナソニックの資料を基に本誌が作成） 東京大学 大学院総合文化研究科広域科学専攻 教授の瀬川浩司氏と同大学 先端科学技術研究センターの別所毅隆氏の研究グループは2017年9月22日、ペロブスカイト材料に、それまでの非常に高価なレアメタルの代わりに安いカリウム（K）を5％加えることで、変換効率20.5％と高い性能と長寿命のペロブスカイト太陽電池（PSC）を実現。しかも、PSCの大きな課題だったヒステリシスがほぼなくなったと、新エネルギー・産業技術総合開発機
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月面で自給自足を可能に――米Blue Origin、月面で得られる材料だけで電力を得る技術を考案 - fabcross for エンジニア
太陽電池の劣化を6倍以上抑制する新規添加剤が開発 ～ペロブスカイト太陽電池の安定性向上に寄与
金属性の架台は必ず腐食する