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2016年10月5日、福島大共生システム理工学類の野毛宏特任教授は、自身の研究チームが厚さ53ミクロンの太陽電池の開発に成功したと発表した。新聞紙(約60ミクロン)よりも薄くなったことで、太陽電池が安価になること、パネルの重量が軽くなること、曲げて使うことができるといったことが期待できる。

今回開発に成功した太陽電池は単一のシリコン結晶からなる層にアモルファスシリコンの層を接合させた「ヘテロ接合シリコン太陽電池」。パナソニックが「HIT」の名称で製品化しているものと同じ構造のものだ。 

この種類の太陽電池は元々発電効率が高く、2014年にパナソニックが25.6%、カネカが26.3%という記録を達成している。今回の研究は、発電効率が高いヘテロ接合シリコン太陽電池を薄くすることで低価格化につなげたいという考えから始まった。 

最近のヘテロ接合シリコン太陽電池は電極を裏面に作り、表面の太陽光を受ける部分の面積を広くしてより多くの太陽光を受けられる作りにになっている。今回開発に成功した太陽電池も裏面電極型だが、実現には障害があった。 

一般的な製品の場合、裏面に電極を作るには半導体製造で利用するフォトリソグラフィ技術を使う。しかし、フォトリソグラフィ技術を利用するには高価な装置が必要になり、製品価格が上がってしまう。また、フォトリソグラフィ技術の装置で電極を作るときはシリコン基板にある程度圧力がかかる。シリコン基板を薄くしてしまうと製造工程中に破損してしまうという問題もあった。 


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▲今回の研究に利用したインクジェットプリンタ

そこで今回の研究ではインクジェット印刷技術を利用することにした。インクジェット印刷ならシリコン基板に触れることがないので基盤を破損させる恐れがない。また、インクジェット印刷技術は家庭に広く普及しているものであり、低コストで利用できる。 

試作では、インクジェット印刷でパターンを描き、エッチング(腐食処理)することを 3回繰り返して裏面の電極パターンを作った。この方式で太陽電池の作成に成功したのは世界初のことだという。 

今回試作した太陽電池の変換効率は10.7%。市場に流通している製品に比べるとまだまだ低いが、野毛特任教授は「今後2~3年で、同じ薄さのままで変換効率を20%程度まで上げたい」と語る。 

このように薄型で変換効率が高い太陽電池を量産できれば、建築物の曲面や自動車、ウェアラブルデバイスなど、現時点では太陽電池を利用できないような曲面でも有効に活用できると期待できる。野毛特任教授は、開発した技術を企業などに展開していくことも考えているとしている。

(詳細等はソース元をご確認下さい)

ソース:

福島大、インクジェット印刷技術を応用して、極薄の曲げられる太陽電池... - SGフォーラム
インクジェット印刷で精密に電極の形を描いて新聞紙より薄い曲げられる... - 福島大学







7:名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/10/08(土) 11:20:46.08 ID:dbHulduN.net
既視感ある
10:名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/10/08(土) 11:50:30.65 ID:6AJeyiSv.net
乱立する商業ビルや、マンションの北向き以外の壁に貼れよ
13:名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/10/08(土) 12:23:15.12 ID:gdDBAgfv.net
耐久性が一番問題ですよ。
14:名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/10/08(土) 12:36:44.71 ID:GKnWrUjP.net
すべての瓦に太陽電池の電極を印刷するよう法律で定めれば、
かなりの発電ができるようになるんじゃね?
16:名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/10/08(土) 13:02:35.18 ID:Vd7Y2532.net
>>1
申し訳ないが役に立たなくね
24:名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/10/08(土) 15:49:08.80 ID:Q79C68gl.net
>>16
薄くて軽い折り曲げ自由
キャンプとか登山のときの電力元位には使えそう
特に登山とか無線機の電源として重宝するんじゃね
キャンプは昼間しか使えないのは音楽プレイヤーとか位か
17:名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/10/08(土) 13:28:42.66 ID:4F493Ob5.net
雨で湿ってインクがにじむとか
いや悪い事ばかり言ってたらネトウヨ
扱いされそうで控えめだけど
18:名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/10/08(土) 13:43:38.67 ID:HZLu+dw/.net
ブレイクスルーキター。
変換効率は高くなくても安価で薄いなら屋根以外にも取り付けられる。
23:名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/10/08(土) 15:34:31.95 ID:T/jF59QZ.net
いま太陽光に設備投資したら駄目
将来必ず激安になる
25:名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/10/08(土) 15:51:08.37 ID:8pi3bq/y.net
作業服に印刷してさ、発生した電力で冷却したり
暖めたりできる服があると便利だわ。
26:名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/10/08(土) 16:02:37.31 ID:7WkzmdaP.net
ウェアラブルに関しては有用かも。
これじゃなくても、後続の製品にも影響あるだろうし

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