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世界初 不純物の微量添加だけで有機太陽電池の作製に成功

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世界初 不純物の微量添加だけで有機太陽電池の作製に成功

自然科学研究機構 分子科学研究所(愛知県)と総合研究大学院大学(神奈川県)の研究グループは、シリコン太陽電池と同様、不純物の微量添加(ドーピング)のみによって有機太陽電池を作製することに世界で初めて成功したと発表した。

これは、シリコン太陽電池のレベルに有機太陽電池が達したことを意味し、様々な有機半導体を組み合わせた共蒸着膜に適用していけば、効率の飛躍的向上が期待できる。今後は、実用化レベルである10~15%の効率を目指す。

有機太陽電池は、低コストで軽く、フレキシブル、カラフルという特性を持ち、次世代の太陽電池として産業的な応用が進み、有機太陽電池シートの商品化は間近といわれている。

ただ、従来の有機太陽電池は、電池内部のエネルギー構造を自由に設計製作することが難しく、シリコン太陽電池のように、ドーピングのみでセルのエネルギー構造を設計する方法の開発が望まれていた。

今回、研究グループは、有機太陽電池に必ず用いられる、2つの有機半導体を混合した共蒸着膜中に、ドーピングのみで電気出力発生のもととなるエネルギー構造を自由に設計して作り込む方法を開発し、この方法で作製した2つの有機太陽電池を連結したタンデム型電池が、実際に高い変換効率を示すことを示した。

今回の成果は、2つの有機半導体を混合した共蒸着膜を1つの有機半導体としてみなしてドーピングするという、これまでに例のないアイデアに基づいて有機太陽電池を作製した世界初の例。他の有機半導体を組み合わせた共蒸着膜中にも、この新しいタイプのセルが作り込めることも確認した。

【参考】
分子科学研究所 - 有機太陽電池をシリコン太陽電池と同じドーピングのみで製作することに初めて成功

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