NIMS、低コストなペロブスカイト太陽電池開発に成功

国立研究開発法人 物質・材料研究機構（NIMS）などの研究グループは11月2日、ペロブスカイト太陽電池にて、これまで達成できていなかったセル面積の拡大（1cm2以上）による変換効率向上と信頼性テストのクリアにより、低コストな太陽電池の実用化に向け大きな進展があったと発表した。

これまで、電子抽出層とホール抽出層に用いられていた有機材料を無機材料に変更することで、セル面積1cm2以上での変換効率を16%に向上させたほか、実用化の目安とされる信頼性テスト（光強度1sunの太陽光で1000時間の連続照射）をクリアしたという。

ペロブスカイト太陽電池はこれまで、シリコン系太陽電池よりも低コストで製造が可能だと期待されていたものの、セル面積が小さい（約0.1cm2）領域でしか高い変換効率を達成できていず、信頼性が乏しかった。

同研究チームは先ず、電子抽出層とホール抽出層に用いていた有機材料を無機材料に変更したが、電気抵抗が高いため層の厚さを数n（ナノ）mまで薄くする必要があり、このためピンホール欠陥が多くなって変換効率の低下が生じた。

そこで、ホール抽出層と電子抽出層にそれぞれLiイオンとNbイオンを高濃度添加したことにより、導電性を10倍以上に向上させることができたもの。このため、大面積でもピンホールを少なくできる10-20nmまで厚い層を使用することが可能になったという。

同チームは今後、この成果をもとに太陽光をより多く利用できる高性能材料を開発するとともに、界面を制御することでより高い変換効率と信頼性を持つペロブスカイト太陽電池の開発を目指すとしている。

なおこの成果は、「Science」誌オンライン版にて10月30日に公開されたとのこと。




国立研究開発法人 物質・材料研究機構 プレスリリース
http://www.nims.go.jp/news/press/2015/11/201511020.html