1: 2015/07/16(木) 08:14:44.15 ID:???.net
太陽光:低コスト、高効率な「ペロブスカイト太陽電池」、実用化に向け安定生成技術を開発 (1/2) - スマートジャパン
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/spv/1507/03/news030.html

画像
http://image.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1507/03/km_per1.jpg
図1:ペロブスカイト構造 ※出典:物質・材料研究機構
http://image.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1507/03/km_per2.jpg
図2:ヨウ化鉛メチルアンモニウムの結晶構造 ※出典:物質・材料研究機構
http://image.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1507/03/l_km_per3.jpg
図3:今回開発したペロブスカイト太陽電池の模式図と素子断面の走査型電子顕微鏡写真(左)と出力特性(右)。ペロブスカイト層で光を吸収し、光励起によって発生した電子と正孔の電荷は、電子は電子輸送層(PCBM)へ輸送され、正孔は正孔輸送層へ輸送され、電極から取り出されることで出力特性の電力を得る(クリックで拡大)※出典:物質・材料研究機構


 太陽電池は再生可能エネルギーとして大きな注目を集める一方で、現在のシリコン素材が中心のものはコストが高くなる。そのため従来技術の壁を突破する次世代太陽電池素材の模索が進んでいる。

 ハロゲン化鉛系ペロブスカイト(以下、ペロブスカイト)もその素材の1つだ。ペロブスカイトは結晶構造の一種で、ペロブスカイト(灰チタン石)と同じ結晶構造をペロブスカイト構造と呼ぶ。
ぺロブスカイト太陽電池ではヨウ化鉛メチルアンモニウム(CH3NH3PbI3、もしくはCH3NH3PbI3-xClx)をペロブスカイト層として用いる。結晶構造では、Bサイトに鉛(Pb2+、Xサイトにヨウ素(I-)、Aサイトにメチルアンモニウム(CH3NH3+)が規則構造を形成している(図1、図2)。


安価で高い効率を実現できるポテンシャル

 ペロブスカイトを利用した太陽電池は安価な方法で作成できること、500ナノメートルの厚みでほぼ100%の光を吸収できること、1ボルト程度の高い開放電圧が得られることなどが評価され、次世代太陽電池として研究開発が進んでいる。

 一方で、高い光電変換効率が得られるものの、データのばらつきが大きく再現性が低いという課題を抱えている。また、ペロブスカイト太陽電池では電圧掃引方向によって得られる光電変換効率が異なる現象(ヒステリシス)が観測されると指摘され、これまで報告されている高い変換効率の信頼性にも疑問点があった。さらに数回の測定で素子が劣化するなど耐久性に問題がある事も多く、ペロブスカイト材料自体の半導体としての電気特性を正確に評価できていなかった。 

ペロブスカイト太陽電池を正しく測定できる技術

 今回開発された技術は、これらの課題を克服し、高い再現性と安定性を持ってペロブスカイト太陽電池を作成できるようにし、ペロブスカイト太陽電池の動作特性の解明や特性の正しい検証などを可能にするものだ。

続きはソースで

ダウンロード (2)


引用元: 【エネルギー技術】低コスト、高効率な「ペロブスカイト太陽電池」、実用化に向け安定生成技術を開発

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4: 2015/07/16(木) 09:06:10.90 ID:jT7KYIwP.net
高耐久長寿命でないとどうにもならん

6: 2015/07/16(木) 10:04:26.12 ID:W8WOfyOU.net
塗って、液に浸して、常温乾燥で
太陽電池ができるならすごいね。

家庭用蓄電池も50万以下が発売されたし

7: 2015/07/16(木) 10:30:51.42 ID:d2xpC0Ai.net
長期間の安定性って書いてあるけど、所詮有機物でしょ

9: 2015/07/16(木) 10:56:32.11 ID:DvdOFp7r.net
ようわからんがw
すすんでることは、たしかkana

10: 2015/07/16(木) 10:57:34.53 ID:LUzdWS1t.net
高効率って何パーセントだよw

11: 2015/07/16(木) 11:09:09.56 ID:6lPiC9WY.net
>>10
3枚目の画像には14.7%と書いてあるね

13: 2015/07/16(木) 11:25:38.56 ID:ZTq9+Aor.net
>>10 25~40%

12: 2015/07/16(木) 11:12:58.25 ID:+7bZKLat.net
鉛はアカンでっしゃろ

28: 2015/07/17(金) 04:45:38.96 ID:9LvhQKtu.net
>>12
鉛フリーが課題

14: 2015/07/16(木) 11:34:58.80 ID:og4Qp7GI.net
ペレストロイカ太陽電池かとオモタ。

15: 2015/07/16(木) 12:36:38.19 ID:3GikLaAa.net
5-6年でここまで進んだのかあ

主力になるかなあーー

16: 2015/07/16(木) 12:47:29.18 ID:Ka0WZTDc.net
>また、長期間におよび一定の出力特性が得られる安定性を実現する他、約2時間の連続光照射下でも安定した出力特性を
>維持する耐久性や、電圧掃引方向に関係なく一定の変換効率が得られる出力特性なども再現することに成功した。

耐久性は数時間しかなくて効率は秘密だ、まで読んだ

18: 2015/07/16(木) 12:51:47.01 ID:5ZNz0/sq.net
だからとりあえず検証、実験に使えそうって話だろ
まだまだこれからだよ

19: 2015/07/16(木) 13:12:53.75 ID:VKUfFd3U.net
将来楽しみな技術ですなこれは

20: 2015/07/16(木) 13:38:28.54 ID:eZpUnh+g.net
ペロブスカイト・・ブランド力が。。
アモルファスには勝てんな

21: 2015/07/16(木) 13:39:09.12 ID:3GikLaAa.net
まあ
使い捨て太陽電池みたいになると予想
しんか

22: 2015/07/16(木) 13:49:47.72 ID:SuL3hplR.net
浸けて乾燥しる
ディップ方式装置なら
とっくの昔に実用化されてるけどね。

23: 2015/07/16(木) 14:25:10.00 ID:j/xLuHEO.net
鉛がだめなら
釣具も規制になるの?

24: 2015/07/16(木) 15:19:00.21 ID:nmmdnmKV.net
ペドロリスカトロ太陽電池

25: 2015/07/16(木) 15:27:56.31 ID:5ZNz0/sq.net
>>24
単純所持でタイーホやでw

27: 2015/07/17(金) 00:04:45.77 ID:SeflwV6A.net
いや、ここら辺は、一番重要なところだろう

太陽を火力より安くできれば 毎年数兆円の燃料輸入をカットでき
膨大な再エネ土建雇用を発生できる

水素FCVとか メタハイとか 藻を少し遅らせてもいいから

太陽を火力より安くするのに 国家全力尽くすべきだと思うんだがな
----------
しかし

有機薄膜は 単層効率7%を 複層効率15%にした奴を
今年 売り出すって言ってたのはどうなったんだろうな?

有機薄膜複層がうまく行かんならペロブスカイトだろうが
有機鉛つかうとか 塩素処理するとか

「おいおい使用済みソーラーシートのリサイクル
 大丈夫なのか?」とちょっと不安になるな

粉砕して 重油で煮て油化リサイクルするときに
鉛とか塩素とか 分離除去は可能なのか?

30: 2015/07/17(金) 09:57:20.98 ID:kWxmL/tL.net
素子サイズ=0.18cm2は、まだ小さいね。今後に期待

29: 2015/07/17(金) 04:49:18.10 ID:9LvhQKtu.net
3月にも発表してるけど、もっと進んだってことか?

31: 2015/07/17(金) 12:42:22.38 ID:4zSXh08j.net
だんだん進化してる
浸けて乾燥だけだと
コストは大幅にさがるかな
あと大量生産で、

32: 2015/07/17(金) 12:46:15.37 ID:4zSXh08j.net
ただ
ようわからんのは
浸けて乾燥だけだと
もう大きく出来そうなもんだけどな
大きくできないなら
この大きさのセルを繋げる方式になるのかな
(配線は電導性インク)

34: 2015/07/17(金) 13:10:19.11 ID:FKUbU86l.net
変換効率、色素増感型に一気に追い付いたからな
今は皆こぞってペロブスカイト型の研究してる
メガソーラーには使えないが、有機のフレキシビリティ、透明性を最大限に活かして、窓、カーテンやビニールハウスなどへの応用が期待されている

36: 2015/07/17(金) 15:52:06.80 ID:SeflwV6A.net
>>34
逆だよ。寿命が短い太陽電池をビルの壁なんかに使ったら
交換の工賃がかかってしまう

そしてギガソーラーならヤンバダムとかの治水ダム上流山林を
霞ヶ浦サイズに伐採して材木を中国に売却して
跡地にビニールハウス建てて 半面にソーラー張って

高齢失業者を小作人にして 小作料代わりにソーラーの保守を
タダ働きでやらせることになる

つまり、広大な面積のまとまった土地を安く調達せねばならない
ギガソーラーは山林伐採にならざるをえないし

山林伐採ソーラーに くそ重い シリコンガラスでは施工性が
最悪になるし、架台もビニールハウスよりカネがかかる

だから、ギガソーラーこそ 樹脂ロールフィルム太陽電池の
一番向いている用途なんだけど

寿命10年 効率16% 使用済みを重油で煮て油化するときに
透明電極の亜鉛なり鉛を簡単に分離でき、ダイオキシンを
発生しないことが重要で

塩素とか鉛は「使用済みシートをどうする」になるから
原発技術者の失敗を思い 使用済み廃棄物のリサイクルも考えてくれ

樹脂フィルムの油化リサイクルの専門家も開発チームに加えたらどうか?

37: 2015/07/17(金) 16:01:49.57 ID:Q9YB3wHt.net
普通に
窓に貼って発電でいいじゃん。

つか
色素増感型太陽電池はどうなったんだろ
積水化学がだしたようなキガシタケド

39: 2015/07/17(金) 16:09:49.55 ID:Q9YB3wHt.net
想像
ビルの窓に太陽電池はりつけ
ビル群を補助発電地帯にする。
1-2年たって、出力が下がれば、張り替え
廃棄物はリサイクル業者へ
まあ、換率15%で
コストは1/5くらいじゃないとね

41: 2015/07/17(金) 16:29:15.58 ID:c8stI8Tv.net
対候性、低そうだから
ビルの内側の窓ガラスに貼るのがいいんじゃないかなあ

43: 2015/07/17(金) 17:38:13.40 ID:ewkVtSLa.net
安い太陽電池材料が見つかっても鉛だったりテルル化カドミウムだったりで・・・
人体に害の無い材料で安いのが見つかるまで様子見かな~

44: 2015/07/17(金) 17:45:30.21 ID:ykDEnPbV.net
それよりも高効率蓄電設備を開発してほしいな。電気を貯めることが出来てやっと再生可能エネルギー発電にも価値が出てくる。
太陽電池のせいで不安定化した日中のベース電源(火力発電等)を安定化させる為に。

56: 2015/07/18(土) 11:48:48.17 ID:n8M97cON.net
>>44
いや、溶融塩蓄熱太陽熱は蒸気機関だから出力調整できんだろ?
溶融塩蓄熱太陽熱を公共投資で建設して、民間の太陽光や
風力の出力に合わせてアクセル操作すれば

太陽は電池なしで、蓄熱で安定化できるだろ

というわけで、メデタク火力発電からは買電停止して倒産させて
貿易赤字の癌病巣を駆除できるな

火力だと戦時に潜水艦で石炭船を撃沈されて
おれたち兵隊が 石炭堀りをやらされるから 右翼の兵隊も
再エネが好きで、国富流失させる火力を憎んでいるんだよ
石炭掘らなくていいのは超ラク(w

55: 2015/07/18(土) 11:25:17.88 ID:WaPz+FKD.net
塗るだけ太陽電池

これは最強