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2010年12月 1日 (水)

産総研、新原理を採用した有機太陽電池の動作を実証

産総研、新原理を採用した有機太陽電池の
動作を実証

2010/11/25 マイコミジャーナル

詳細は、リンクを参照して下さい。

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 産業技術総合研究所(産総研)は、異なる
有機分子間の電荷移動に伴う光吸収を利用
した、新しいタイプの有機光起電力素子
(有機太陽電池)の動作実証に成功したこと
を明らかにした。

 米国物理学会誌「Physical Review
Letters 2010年11月26日号」に掲載される
ほか、オンライン版として11月24日
(米国東部時間)に公開された。

 有機太陽電池は、軽量で折り曲げが可能
な太陽電池シートを非高温、非真空下で
製造できるため、大面積化や低コスト化に
有利とされており、世界中で研究開発が
行われている。
 しかし、その変換効率は、この数年で
7~8%程度まで向上してきているものの、
結晶Si系などで20%を超した製品が、
また薄膜a-Si系でも15%程度を研究段階で
実現していることを考えると、
有機太陽電池の実用化にはさらなる
高効率化が必用とされている。

 有機太陽電池の高効率化を阻害する要因
としては、利用できる光が可視光領域
(波長<800nm)に限られており、太陽光
エネルギーの約4割を占める近赤外光の利用
が困難なことや光励起状態が短寿命で、
電気エネルギーに変換される前に
エネルギーの大半が失われることなどが
ある。
 通常、有機半導体では光吸収によって
生じる励起子の広がりが分子の内部に
限られていることがこれらの問題の
主原因であり、現状の仕組みでは根本的な
解決は難しいと考えられていた。

 産総研では、これまでに異なる分子間の
電荷移動に伴う光吸収
(分子間電荷移動励起)を光電変換に利用
する有機太陽電池の開発に取り組んで
きていた。

 分子間電荷移動吸収を利用すると、
分子の組み合わせによって吸収する光の
波長領域を広げることができ、従来の有機
材料では不可能であった近赤外光の利用が
可能になると期待されているためで、
今回は異なる分子を組み合わせた有機分子
化合物半導体に、電子と正孔をそれぞれ
高効率に取り出せる導電性有機材料の電極
をつけて有機光起電力素子を試作、動作の
確認を行った。
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期待が持てそうですね。

詳細は産総研のプレスリリース
新たな原理による有機太陽電池の動作を
実証

を参照してください。

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