東芝は世界最高のエネルギー変換効率15.1%を実現したフィルム型ペロブスカイト太陽電池を開発

■軽量で曲げることが可能で多様な場所に設置できる次世代太陽電池の実用化に向け前進

 東芝<6502>(東1)は9月10日、新たな成膜法を開発することにより世界最高のエネルギー変換効率15.1%を実現したフィルム型ペロブスカイト太陽電池を開発したと発表した。

 同社は、2018年6月にペロブスカイト太陽電池として世界最大サイズ(703cm2,)のモジュールを開発しているが、この世界最大サイズを維持しながら、成膜プロセスの高速化と変換効率の向上に成功した。15.1%は、現在普及している多結晶シリコン型の太陽電池のエネルギー変換効率に相当する。

 また、フィルム型ペロブスカイト太陽電池は軽量薄型で曲げることができるため、従来は設置ができなかった強度の弱い屋根やオフィスビルの窓など多様な場所に設置することができる。例えば、エネルギー変換効率15.1%のフィルム型ペロブスカイト太陽電池を、東京都23区内の建物の屋上と壁面の一部に設置した場合、原子力発電所2基分(東京都23区の家庭内年間消費電力量の2/3相当)の発電が見込める。

 今回新たに開発した成膜法は、従来2段階(2ステッププロセス)で行っていたペロブスカイト層の成膜を、1段階(1ステッププロセス)で行うもの。2ステッププロセスは成膜プロセスの高速化とペロブスカイト層組成の均一化に課題があったが、インク、成膜プロセスおよび装置の開発を行うことで、大面積に均一塗布することが可能な1ステッププロセスの成膜技術を確立し、成膜プロセスの短縮を実現した。また、同技術は、塗布速度も高速化が可能であり、5cm角のセルでは、量産時に必要と想定されるスペックを満たす6m/分の塗布速度を達成しており、大面積の成膜プロセスでの更なる高速化が見込める。同技術により、従来困難であった生産プロセスの高速化とエネルギー変換効率の向上が両立できるため、発電コスト低減への貢献も期待できる。

 同社は本成果の詳細を、2021年9月10日からオンラインで開催される第82回応用物理学会秋季学術講演会にて発表するとしている。(情報提供:日本インタビュ新聞社・株式投資情報編集部)

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