有機薄膜太陽電池

 

太陽電池の種類

太陽電池は有機系と無機系に分類されます。ここでご紹介する有機薄膜太陽電池は、有機系の有機半導体です。
従来の太陽電池は無機系のシリコン系が一般的ですが、有機系は次世代型の太陽電池として期待されています。

太陽電池の種類
有機系太陽電池
有機系太陽電池
シリコン系太陽電池
シリコン系太陽電池

特徴

機能性に優れています。

光を通す・薄い・軽い、曲げられるので、建材と一体化しデザイン性を考慮しながら、様々な場所に設置し発電することができます。


環境負荷を軽減します。

シリコン系太陽電池の1/10程度の温度で製造するためCO₂排出量を削減するとともに、有機材料を主材料とするため大量の地球資源を必要としません。


低コスト化が期待できます。

簡便な印刷塗布方式で製造することができるため、量産化による製造コストの低減が見込まれます。また軽量なため補強工事費等が大幅に軽減できるので、全体的な低コスト化が期待できます。

製品と一体化しデザイン性を考慮

発電のしくみ

右図のように半導体(有機発電層)に太陽光をあてると、電子(-の電荷)と正孔(+の電荷)が飛び出るので、それぞれを電極に集めることで電流が流れます。


従来のシリコン系太陽電池の半導体には、無機材料(シリコンにケイ素やヒ素をブレンドしたもの)が使用されていますが、有機薄膜太陽電池の場合は、有機材料(炭素(フラーレン)と高分子(P3HT))をブレンドして半導体(有機発電層)をつくります。

発電のしくみ

製造方法

・下図のフローのように、ナノサイズの有機材料を「塗ってつくる」ところに大きな特徴があります。
・薄型ガラスやフィルムでつくることができます。

製造フロー

構造

有機薄膜太陽電池の半導体(有機発電層)の厚さは、わずか1mm未満です。

 

この薄さによって機能性が向上し、さらにフィルム基板にすることによって、 様々な形状に曲げられる太陽電池をつくることができます。

有機薄膜太陽電池断面図

▲ページトップ