フィルム型ペロブスカイト太陽電池、エネ変換効率18％達成−桐蔭横浜大

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  厚さ１２６マイクロメートルのフィルム型ペロブスカイト太陽電池（宮坂教授提供）

桐蔭横浜大学医用工学部の宮坂力特任教授らは、薄いフィルム型にした「ペロブスカイト太陽電池」のエネルギー変換効率で１８％を達成した。フィルム型では世界最高性能だという。厚さ約１２６マイクロメートル（マイクロは１００万分の１）で、折り曲げても高い変換効率と安定性を維持する。安価かつ軽量でフレキシブルな太陽電池が実用化できれば、無線機器の自立電源、ウェアラブル機器のほか、医療分野にも活用範囲が広がると期待される。

ペロブスカイト太陽電池は、ペロブスカイトという結晶構造を持つ太陽電池。製造コストが低いため、次世代太陽電池として実用化が期待されている。

研究グループは、樹脂フィルム基板に対し電子輸送層、セシウムやメチルアンモニウムなどの混合カチオンからなるペロブスカイト層、正孔輸送材料と金電極を１２０度以下の低温で製膜し、製作した。フレームなどを除く太陽電池フィルムの重量は１平方メートル当たり約２５０グラムと軽量。また、１０００回の繰り返しの曲げ試験後にも、効率を８３％維持できることを確認した。

現在、変換効率２０％を超えるペロブスカイト太陽電池はガラス基板を使用。フィルム型では１５―１６％程度が最高だった。また、世界最高効率の２２・１％の同電池などは４００度以上で製膜している。

今回製作したものは低温で製膜できるため、生産コストを抑えられる。