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太陽光発電研究センター

太陽光発電研究センター

エネルギー・環境領域
 

有機系薄膜チーム(Functional Thin Films Team)

 

研究の目的

有機系薄膜材料をベースとした太陽電池は、省資源性に優れており、大面積製造も可能なことから製造コストの点で優れています。我々は、実用化に向けて動き出した有機系太陽電池などを中心として、高効率・高耐久・低コスト化に向けた研究開発を行っています。

アプローチ

有機系太陽電池の実用化を達成するには、効率および寿命を更に改善する必要があります。
有機無機ハイブリッド太陽電池では、ペロブスカイトの作製プロセス最適化技術や、高効率高耐久化に向けた界面制御技術およびデバイス要素技術開発も行っています。また、有機薄膜太陽電池では、高効率化に向けてバルクヘテロ接合の構造解析および最適化技術の開発を行っています。更に、企業・大学と共に、印刷プロセスによるシースルー・フレキシブルなセルおよびモジュール化技術の開発やエナジーハーベスティング等への用途開発も行っています。

研究内容

(1)有機無機ハイブリッド太陽電池

新規ペロブスカイト材料の探索や、塗布法において高効率・低コスト化に向けたプロセス開発を行っています。また、ペロブスカイト/ホール輸送層やペロブスカイト/金属酸化物層の界面に着目した高効率高耐久化技術やデバイス要素技術の開発を行っています。更に、ペロブスカイト層の精密組成制御を目的とした、新規蒸着法の開発も行っています。

(2)有機薄膜太陽電池

バルクヘテロ接合の構造最適化だけでなく、新たな金属酸化物バッファ層や有機層の組み合わせによる高効率化を行っています。更に、LEDなどの屋内光向けの標準セル開発を進めています。有機系太陽電池は、低照度下でアモルファスシリコン太陽電池よりも高い変換効率を示す特徴も報告されています。低照度下での太陽電池特性を詳細に調べ、屋内光に適した素子構成を明らかにしていきます。

 

図1     図1       図1

図1. ペロブスカイト層の結晶構造 図2. ペロブスカイト太陽電池の断面電子顕微鏡像 図3. ペロブスカイト太陽電池の素子構造

図1            図1

図4. 窓に貼れるシースルー有機薄膜太陽電池モジュール 図5. フレキソ印刷で試作した有機薄膜太陽電池モジュール(企業との共同研究成果)



チーム研究成果へ(現チーム名)


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<参考情報> 連携大学院


  筑波大学大学院 数理物質科学研究科 化学専攻(博士前期)/ナノサイエンス・ナノテクノロジー専攻(博士後期)
    吉田郵司研究室を併設しています。

  ⇒詳しくはこちら(PDF:209Kbyte)


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