東芝が世界最高変換効率9.9%の有機薄膜太陽電池を開発

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東芝が世界最高変換効率9.9%の有機薄膜太陽電池を開発

(2014年7月29日)

東芝が、有機薄膜太陽電池のエネルギー変換効率で、世界最高のモジュール変換効率9.9%を達成したことを発表しました。セル変換効率では世界最高レベルの11.2%とされています。有機薄膜太陽電池の実用化へ、また一歩近づきました。

東芝のプレス発表はこちら

 

有機薄膜太陽電池は、シリコンなどの高価な無機材料の代わりに有機材料を使います。有機材料というのはプラスチックの原料となるものです。イメージしやすく言えば、「発電するプラスチックフィルム」です。非常に薄く、フレキシブルで、しかも印刷機で簡単に作れる太陽電池です。

 

有機薄膜太陽電池の製造設備は、アモルファス・シリコン太陽電池の製造設備と比べて20分の1ほどになる可能性が高いとされ、非常に低価格の太陽電池が市場に出ることが期待されています。

 

アモルファスシリコン太陽電池は、結晶シリコン太陽電池に比べ、シリコン使用量を極力減らした、非常に薄いシリコン系太陽電池です。シリコン系太陽電池の中では製造経費が最も安くなります。

 

ただし、ネックは変換効率の低さ。実用化には13%を超えるモジュール変換効率が必要といわれています。東芝が変換効率9.9%を達成したことで、実用化に一歩近づいたといえるでしょう。

 

有機薄膜太陽電池を作るには、「p型」と「n型」と呼ばれる有機半導体を混ぜて溶かし、その溶液を電極が付いた基板上に塗って薄膜にします。

 

東芝は、ナノスケールの多層膜を均一・高精度に形成できる独自の「メニスカス塗布技術」などによって、世界最高のエネルギー変換効率の太陽電池モジュールの開発に成功したとしています。

 

開発は、新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)からの委託事業。東芝は、今後、さらなる変換効率の向上、耐久性の向上、製造コストの低減へ研究開発を進め、変換効率も2020年ころまでにモジュールで13%程度まで上げたいとしています。

 

薄膜系太陽電池

薄膜系の太陽電池には、この有機薄膜太陽電池のほか、アモルファス・シリコン太陽電池や色素増感太陽電池などがあります。

 

薄膜系太陽電池は、結晶シリコン太陽電池に比べてコストは安価なのですが、変換効率が低いので、今後、変換効率を高めて実用化されれば、低コストの太陽電池の製造が可能となります。これから期待される太陽電池です。

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