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» 2020年03月10日 13時46分 公開

理化学研究所:超薄型有機太陽電池の寿命15倍&高効率化を実現 (1/2)

理化学研究所は2020年3月10日、従来の15倍の寿命を実現する高効率な超薄型有機太陽電池の開発に成功した、と発表した。ウェアラブル機器やソフトロボット用のセンサー、アクチュエータなどに向けた軽量で柔軟な電源としての応用が期待される。

[永山準,EE Times Japan]

 理化学研究所(理研)は2020年3月10日、従来の15倍の寿命を実現する高効率な超薄型有機太陽電池の開発に成功した、と発表した。ウェアラブル機器やソフトロボット用のセンサー、アクチュエータなどに向けた軽量で柔軟な電源としての応用が期待される。

今回開発した超薄型有機太陽電池(クリックで拡大) 出典:理化学研究所

3μmの極薄で高いエネルギー変換効率も実現

 開発を行ったのは理研開拓研究本部、染谷薄膜素子研究室専任研究員、福田憲二郎氏と同主任研究員、染谷隆夫氏、創発物性科学研究センター創発機能高分子研究チームリーダーの但馬敬介氏らの国際共同研究グループだ。

 福田氏らはこれまで、耐水性、耐熱性を備えつつ、エネルギー変換効率が10.5%に達する超薄型有機太陽電池を開発しており、ウェアラブルセンサーとの集積化など進めてきた。ただ、超薄型有機太陽電池は基板や封止膜に薄い高分子フィルムを使用していることから十分なガスバリア性の確保が難しく、また、安定的に駆動するための発電層や電荷注入層の界面を制御する手法がなかったため、エネルギー変換効率と長期保管安定性の両立は不十分だったという。

 今回開発した超薄膜有機太陽電池は、基板から封止膜までの全てを合わせた膜厚が3μmと極薄ながらエネルギー変換効率は13%と高いうえ、大気中で3000時間保管した後も95%以上のエネルギー変換効率を保持する性能を実現。これまでの研究の最高値と比較すると、エネルギー変換効率は約1.2倍向上、長期保管安定性は15倍改善したことになるという。

今回開発した超薄型有機太陽電池と過去開発品の長期保管安定性比較(クリックで拡大) 出典:理化学研究所
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