1: 2015/09/24(木) 17:58:15.76 ID:???.net
塗って作れる太陽電池の実用化に大きく前進 | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2015/20150924_2/

画像
http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2015/20150924_2/fig1.jpg
図1 PTzBT(左)とPTzNTz(右)の溶液の写真
PTzBTが赤紫色であるのに対し、PTzNTzは黒色に近い深緑色であることから、PTzNTzの方が光を吸収する波長領域が広いことが分かる。
http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2015/20150924_2/fig2.jpg
図2 OPVのエネルギー変換効率の時間変化(a)とOPVの構造(b)
光活性層に用いる半導体ポリマーをPTzBTからPTzNTzに変更することで耐久性が向上した。また、ホール輸送層を酸化モリブデン(MoOx)から酸化タングステン(WOx)に変更することで、さらに耐久性が向上した。


要旨

理化学研究所(理研)創発物性科学研究センター創発分子機能研究グループの尾坂格上級研究員、斎藤慎彦特別研究員と瀧宮和男グループディレクターらの研究チームは、半導体ポリマー[1]を塗布して作る有機薄膜太陽電池(OPV)[2]のエネルギー変換効率(太陽光エネルギーを電力に変換する効率)と耐久性を同時に向上させることに成功しました。

OPVは半導体ポリマーを基板に塗布することで作製できるため大面積化が可能です。このため、低コストで環境負荷が少ないプロセスで作製でき、現在普及しているシリコン太陽電池にはない軽量で柔軟という特長を持つ次世代太陽電池として注目されています。OPVの実用化には、エネルギー変換効率とともに耐久性を向上させることが大きな課題でした。

研究チームは、エネルギー変換効率の向上を目指して研究を進め、OPVの変換効率だけでなく、耐久性(耐熱性)も向上させる新しい半導体ポリマー「PTzNTz」の開発に成功しました。
2014年に研究チームが開発した半導体ポリマーであるPTzBT [3] 注1)素子とPTzNTz素子(PTzBTあるいはPTzNTzを塗布して作製したOPV)を比較したところ、エネルギー変換効率が7%から9%まで向上しました。また、これらの素子の耐久性を評価するため85℃に加熱して500時間保存したところ、PTzBT素子では、エネルギー変換効率は初期値の半分以下まで低下したのに対し、PTzNTz素子ではエネルギー変換効率がほとんど変化しませんでした。これは、実用レベルに近い耐久性であると考えられます。エネルギー変換効率9%はOPVとしては非常に高いエネルギー変換効率です。加えて、これほど高い耐久性を示す半導体ポリマーは、他に類を見ません。

本研究により、OPVは耐久性が低いという従来の認識を覆すことができました。この知見を基に、耐久性が向上した原因を調査することで、さらに高い変換効率および高い耐久性を示す半導体ポリマーの開発研究、ひいては実用化に向けた研究が加速すると期待できます。

本研究は、科学技術振興機構(JST)戦略的創造研究推進事業 先端的低炭素化技術開発(ALCA)の技術領域「太陽電池および太陽エネルギー利用システム」(運営総括:小長井誠)
研究開発課題名「高効率ポリマー系太陽電池の開発」(研究開発代表者:尾坂格)の一環として行われました。本成果は、英国のオンライン科学雑誌『Scientific Reports』(9月23日付け)に掲載されました。

続きはソースで

ダウンロード (2)
 

引用元: 【エネルギー技術】塗って作れる太陽電池の実用化に大きく前進 新材料開発でエネルギー変換効率と耐久性を同時に向上

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4: 2015/09/24(木) 18:35:26.78 ID:726dMNi9.net
こんなのが普及したら、電気は夜間だけしかいらなくなる。
電力会社 真っ青・・・・
いずれ たかが電気なんかどうにでも作れるようになる。

26: 2015/09/24(木) 21:08:51.07 ID:FeueeP9m.net
>>4
むしろ電力会社は太陽電池の効率と安定性の悪さのしわ寄せで真っ青だと思うよ
再エネ賦課金と出力制御について経産省の見通しが甘かったからね
改正入ったみたいだけど

太陽光メーカーには補助金無しで実用出来るよう頑張って欲しいところ

6: 2015/09/24(木) 18:46:29.54 ID:EcuehsDx.net
塗って作れる太陽電池はありまぁす!!

7: 2015/09/24(木) 18:51:41.38 ID:+uuUcBAK.net
高給取りの大半は必要ないものとなるだろうな。
無理に高給で維持する必要無いんだよ。

8: 2015/09/24(木) 18:56:24.69 ID:qz289Don.net
塗って作るというより、はさんでつくるって方が正しいイメージ。

9: 2015/09/24(木) 19:11:43.69 ID:+tkmsr9S.net
>>1
>また、これらの素子の耐久性を評価するため85℃に加熱して500時間保存したところ、PTzBT素子では、エネルギー変換効率は初期値の半分以下まで低下したのに対し

今までは数ヶ月ぐらいしか保たなかったんか
軽量で使い捨てできる用途にしか使えなかったのね

77: 2015/09/25(金) 13:33:03.04 ID:WYJzFteR.net
>>9
図2みてみろ
数か月じゃなくて数時間も持たない
というか単なるエージング効果だけど

10: 2015/09/24(木) 19:13:19.86 ID:YhiD0XJL.net
セル化とか配線とかがネックになりそうだが。
配線済みのシールにするか
電磁波が出てそれと共振する事で電力がとれるようにするとか、
そういうつなぎの技術も必要になってきそう。

あ、そういうのじゃなくて印刷でパネルを作る技術か。

14: 2015/09/24(木) 19:37:27.76 ID:DpSFAqod.net
9%か。
現在の太陽光パネルの半分ぐらいだから、実用は出来そうだな。

15: 2015/09/24(木) 19:41:09.24 ID:WJAcB3RK.net
耐久性良さげだね
光当て続けた時の耐久性はどんなもんだろう

16: 2015/09/24(木) 19:44:49.96 ID:YhiD0XJL.net
建物の一面覆うような、
巻き取り式の日よけスクリーンで、その表面がソーラーパネルなら、
いろいろと使い勝手がよさそうだ。

17: 2015/09/24(木) 19:49:33.14 ID:xZ3MJaw/.net
家の屋根とか壁とか一面に塗ればかなり電力が作れそう?

19: 2015/09/24(木) 19:54:35.28 ID:CiitwfVx.net
どうせ実用化するのにあと10年以上かかるとかそんなんだろ

20: 2015/09/24(木) 20:01:42.18 ID:cHzB9Rir.net
発電媒体を液体にしたら効率が良くなりそうだと言ってみる。

21: 2015/09/24(木) 20:10:07.35 ID:Lem7g+3v.net
塗るだけなんて便利だな
デアゴスティーニで売れ

24: 2015/09/24(木) 20:28:11.53 ID:QRpgx1Zx.net
よくわからんが、ちょっと前に一部話題になった
新型太陽光電池「ペロブスカイト」とは別物?

27: 2015/09/24(木) 21:11:43.22 ID:ncBFqzdO.net
>>24
有機発電材料を塗布するのが有機薄膜
有機/無機ハイブリッド材料を塗布するのがペロブスカイトじゃないかな

ペロブスカイトは大面積品で効率16%前後
ただ 研究が始まったばかりで 実用まで少し手が遠いのと
鉛を使うから 使用済み太陽電池シートで
金属とプラスチックの分離とリサイクルの技術開発が必要じゃないかな

有機薄膜は2年前で ベンチ品・単層で効率11-12% 
大面積のサンプル出荷品・単層で効率7%だったと思うから

効率9%が単層の大面積でできるなら 大きな進歩だろうと思われ

85度で500時間は 紫外線はどうなのか? 一体実用なら何年間持つのか
さっぱりわからないから 肝心の寿命は この記事では良くわからないな
 

28: 2015/09/24(木) 21:11:50.90 ID:zlUp9Wy4.net
エネルギー政策を語るときは利権構造も考慮した上で話をしないと意味がない。
実現可能な技術は沢山あるが、現実には足を引っ張る連中がわんさかいて
先になんて進めやしない。
メタハイがそうだし、燃料電池や太陽光パネルだってそうだ。
蓄電技術も本格的にやり始めると原発や石油利権がヤバクなるので
学者や技術者は本気で手出しをしないし、そもそも出来ない。

32: 2015/09/24(木) 21:30:24.20 ID:FeueeP9m.net
>>28
それが事実なら朗報なんだけどね・・・
理論限界の壁は利権なんかよりずっと強敵

33: 2015/09/24(木) 21:40:14.24 ID:uOsFtXuP.net
>>28
メタハイはシェール革命と原油安で将来性無し、
燃料電池は白金だかを使わなきゃならんくてコスト高だから流行らない

31: 2015/09/24(木) 21:27:06.56 ID:G6TDYzGD.net
電気を溜める技術の方は

36: 2015/09/24(木) 22:28:28.67 ID:mnmqRo2Y.net
>>1
藻を使って油を~
ってのと同じ匂いがする。

コスト、安全、発電量が確保されるのか。
実用化できなきゃ意味がない。

39: 2015/09/24(木) 23:05:51.58 ID:L4yEfPOb.net
経産省は全ての商業施設をゼロエネ化しようと躍起になってるからこの分野は暫く凄いことになる

43: 2015/09/24(木) 23:49:49.49 ID:B0LFJqsw.net
屋根は瓦より金属屋根や陸屋根の方がいいかな。将来性考えると。

47: 2015/09/25(金) 00:25:32.41 ID:GL1V7CUp.net
夜になると自動で発光するナノマシン混ぜられないかしら?
道路標示や歩道の暗がりに便利だと思うんだけどさ。

49: 2015/09/25(金) 00:32:37.39 ID:UKrcM4Rp.net
送電網国有化で且つ完全自由化になったら地域電力会社は送電網維持に
費用掛ける必要なくなって電気代を下げれるし、
再エネ会社は今までのよう電力会社に作った電気を買い取らせられなくなる上に、
電力の安定供給の為に設備投資する羽目になって電気代が上がり、結局地域電力会社に負ける

61: 2015/09/25(金) 07:59:19.86 ID:ZRFjPIJr.net
これって車には使えないのかな?駐車してる間に充電できたら便利。

65: 2015/09/25(金) 11:02:53.44 ID:SOryNgA1.net
>>61
バッテリー上がりが無くなって、電装品を常時使えるようになるな。
駐停車中にドラレコやイモビもずっと使えるし、夏場は車内ファンを
常時回せるようになるから燃料費の抑制になるかもな。

67: 2015/09/25(金) 11:28:05.58 ID:43vXRUk0.net
>>61
このニュースのやつは簡単に作れる代わりに発電効率は低いから、
自動車の屋根程度の面積だと出力が少ないんじゃないか?
休耕地なんかにビニールシートを広げて簡単発電とか、そういう用途に適していると思う。

72: 2015/09/25(金) 12:51:55.98 ID:ZRFjPIJr.net
>>67
屋根だけではなく車体全体に塗れるのでは?陰になる部分は発電効率落ちるが。
大体太陽光パネル二枚分ぐらいの面積があるから、現在の太陽光パネルの変換効率が
15~20%だとすると、一枚分ぐらいの発電は出来ることになる。

62: 2015/09/25(金) 08:00:00.75 ID:NmGr4qwt.net
夜間電力のほうが高くなる時代が来るな