中野先生の最新研究成果
金沢大学理工研究域物質化学系の中野正浩准教授らの研究グループは、株式会社麗光、カナダ クイーンズ大学と共同で、すべて有機材料で構成されたフィルム型太陽電池において従来の 2 倍以上の性能を実現することに成功しました。
現在の太陽光パネルは、有害性が懸念される金属材料などを含むため、廃棄処理にコストがかかるという課題を抱えています。そこで、有害な金属材料などを含まない「全有機太陽電池」が注目されています。しかし、これまでの全有機太陽電池の光を電気に変換する効率（光電変換効率）は約 4%にとどまり、従来のシリコン型太陽電池の効率（27%以上）と比較して低いことが実用化における課題です。本研究では、低温で作製可能な有機透明電極の開発と、カーボンナノチューブ電極のラミネーション法を用いた新たな作製手法により、光電変換効率を従来の 2 倍以上に向上させることに成功しました。これにより、全有機太陽電池の実用化に向けた重要な一歩を踏み出しました。全有機太陽電池は、従来の太陽電池と違い単純な焼却によって処分可能である上、有害物を含まないため農地や水源地、人体との接触が多い場所や場面での活用が考えられます。
本研究成果は、2025 年 2 月 7 日に国際学会誌『Advanced Functional Materials』のオンライン版に掲載されました。
図1：本研究で開発した全有機太陽電池と従来の全有機太陽電池の光電変換効率
図 2：太陽電池デバイス（フィルム型）の模式図
Message from the Researcher
今回、私たちの研究グループは、有機材料だけで作った太陽電池で、世界最高の効率を達成できたことは、大きな一歩です。これは、環境に優しく、重金属や希少金属を使わないため、捨てるときにも安全で、将来的には安価に製造できる可能性を秘めています。この技術が進めば、農地や水源地、医療現場、災害時など、これまで太陽電池の設置が難しかった場所でも、安全で持続可能な電力供給が可能になります。太陽の力を、もっと身近に、もっとやさしく社会に広げていく──そんな未来を目指して、私たちはこの研究に取り組んでいます。
Information
ジャーナル名：Advanced Functional Materials
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