耐熱性・高効率・超薄型有機太陽電池

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ホットメルト手法で衣服に直接貼り付けるウェアラブル電源

2018/04/17 理化学研究所 東レ株式会社 科学技術振興機構

ポイント

理化学研究所(理研)創発物性科学研究センター創発ソフトシステム研究チームの福田憲二郎専任研究員、染谷隆夫チームリーダー、東レ株式会社の北澤大輔主任研究員らの国際共同研究グループは、耐熱性と高いエネルギー変換効率(太陽光エネルギーを電力に変換する効率)を兼ね備えた「超薄型有機太陽電池[1]」の開発に成功しました。

本研究成果は、衣服貼り付け型の電源応用に大きく貢献すると期待できます。

今回、共同研究グループは、理研独自のウルトラフレキシブル有機半導体デバイス技術に加え、新しい半導体ポリマー[2]を開発することで、超柔軟で極薄の有機太陽電池の耐熱性とエネルギー変換効率を大きく改善することに成功しました。この有機太陽電池は、最大エネルギー変換効率10%を達成しながら、100℃の加熱でも素子劣化が無視できるほど小さいという高い耐熱性を持っています。また、大気環境中で80日保管後の性能劣化も20%以下に抑えられています。このような高効率と高安定性の両立により、「ホットメルト手法[3]」を用いた衣服への直接貼り付けが可能になりました。

本研究は、米国アカデミー紀要『Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America』の掲載に先立ち、オンライン版(4月16日付け:日本時間4月17日)に掲載されます。

※国際共同研究グループ

理化学研究所 創発物性科学研究センター 創発ソフトシステム研究チーム
専任研究員 福田 憲二郎(ふくだ けんじろう)
(開拓研究本部 染谷薄膜素子研究室 専任研究員、JSTさきがけ研究者)
チームリーダー 染谷 隆夫(そめや たかお)
(開拓研究本部 染谷薄膜素子研究室 主任研究員、東京大学大学院工学系研究科教授)
特別研究員(研究当時) シャオミン・シュー(Xiaomin Xu)
特別研究員 ソンジュン・パク(Sungjun Park)
大学院生リサーチ・アソシエイト 甚野 裕明(じんの ひろあき)
(東京大学 工学系研究科 電気系工学専攻 博士課程)
研修生 木村 博紀(きむら ひろき)
(早稲田大学創造理工学部 総合機械工学科 修士課程)

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