2022-01-21 シンガポール国立大学(NUS)
・ NTU、香港大学および南方科技大学が、ペロブスカイトと有機材料による薄膜タンデム型太陽電池で最高記録のエネルギー変換効率 23.6%を達成。
・ 車輌、ボートやソーラーパワーブラインドやモバイルデバイス等のアプリケーションに最適なフレキシブル、軽量で低コストの太陽電池の開発が期待できる。
・ 同タイプの太陽電池で報告されている、約 20%の変換効率からの大きな進展であり、現在の PV 市場を席巻するシリコン太陽電池の変換効率 26.7%に近づく。
・ 太陽光発電所で使用されている従来の太陽電池は単接合構造ベースで、実際のエネルギー変換効率は約 27%にとどまる。30%の達成には 2 種類以上の吸収層の積層（多接合セル）が必要。2 種類の光起電材料を利用するタンデム型太陽電池は、研究が活発な分野である。
・ タンデム型太陽電池は、相互接続層(ICLs)を介して電気的につながる 2 個以上のサブセルから構成される。ICLs はデバイスの性能と再現性を決定づける重要な役割を担い、効果的な ICLs は化学的不活性、導電性と透過性を備える。
・ ペロブスカイト/有機タンデム型太陽電池は次世代の薄膜太陽電池として期待されているが、他のタイプのものに比べてエネルギー変換効率が低い。
・ 本研究では効果的な ICLs を新たに開発。タンデム太陽電池内での電圧や光・電気の損失を低減することで、23.6%のエネルギー変換効率を実現した。ペロブスカイトベースのタンデム型太陽電池の商業利用の大きな可能性を提示する。
URL: https://news.nus.edu.sg/nus-research-team-sets-new-efficiency-record-for-solar-cell-technology/
＜NEDO海外技術情報より＞
（関連情報)
Nature Energy 掲載論文(アブストラクトのみ：全文は有料）
Monolithic perovskite/organic tandem solar cells with 23.6% efficiency enabled by reduced voltage
losses and optimized interconnecting layer
URL: https://www.nature.com/articles/s41560-021-00966-8
Abstract
Due to the large chemical composition and bandgap tunability of both perovskite and organic semiconductors, perovskite/organic tandem solar cells are attractive for next-generation thin-film photovoltaics. However, their efficiency is limited by the open-circuit voltage loss of wide-bandgap perovskite subcells and the non-ideal interconnecting layers. Here we report that the passivation of nickel oxide hole-transporting layers with benzylphosphonic acid leads to the suppression of interfacial recombination, boosting the voltage up to 1.26 V in a 1.79-eV-bandgap perovskite subcell. Then, we develop an optimized interconnecting layer structure based on a 4-nm-thick sputtered indium zinc oxide layer inserted between organic bathocuproine and molybdenum oxide with enhanced electrical properties and transmittance in the near-infrared region. Through these improvements, we achieve a maximum efficiency of 23.60% (22.95% certified) in the perovskite/organic tandem solar cell. In addition, the tandem device retained 90% initial efficiency after 500 h maximum power point tracking under continuous one sun illumination.
