一般財団法人環境イノベーション情報機構
有機薄膜太陽電池の高効率化・耐久性向上に向けた構成部材の最新開発動向と応用展開・今後の展望 〜材料・構成部材の高機能化・農業用ハウス・シースルー用途への展開 〜
【募集期間】| 2024.01.18〜2024.01.29 【第1講】 有機薄膜太陽電池の高効率化の最新状況と材料開発・今後の展望
【時間】 12:30-13:45
【講師】広島大学大学院 先進理工系科学研究科 応用化学プログラム 教授 尾坂 格 氏
【講演主旨】
有機薄膜太陽電池は、塗布型、軽量、フレキシブルという特長をもつ次世代型太陽電池であり、カーボンニュートラル実現に向け注目を浴びています。また、高い光透過性を有する点や重金属を含まない点は、同様の特徴をもつペロブスカイト太陽電池にはない利点です。一方で、エネルギー変換効率は、20%近くまで急激に向上しているものの、シリコンやペロブスカイトに比べるとまだ低く、さらなる向上が不可欠です。本講演では、有機薄膜太陽電池の高効率化に向けた材料開発と今後の展望について詳しく解説します。
【講演キーワード】
カーボンニュートラル、太陽光発電、有機薄膜太陽電池、フレキシブル太陽電池、シースルー太陽電池
【習得できる知識】
本研究分野の動向、有機薄膜太陽電池の基礎知識、有機半導体の基礎知識、変換効率向上に向けた材料設計の考え方など
【講演のポイント】
環境にやさしい次世代型太陽電池として注目される有機薄膜太陽電池の開発状況について詳しく解説する。講演者は、有機薄膜太陽電池における材料開発の第一人者であり、当該技術の最新の動向から今後の展望について紹介する。
【プログラム】
1 有機薄膜太陽電池の現状
2 他の太陽電池との違い
3 材料に求められる機能
4 材料開発
4-1 吸収帯の長波長化
4-2 分子配向制御による高移動度化と高効率化
4-3 電圧損失抑制
4-4 フラーレンから非フラーレンへの展開
5 シースルー型太陽電池への応用
6 今後の展望
【質疑応答】
【第2講】 有機薄膜太陽電池における材料・構成部材の高機能化
【時間】 13:55-15:10
【講師】有機デバイスコンサルティング 代表 向殿 充浩 氏
【プログラム】
1．有機薄膜太陽電池（OPV）の基礎
1-1 有機薄膜太陽電池（OPV）の原理とデバイス構造
1-2 有機薄膜太陽電池（OPV）の技術動向
1-3 有機薄膜太陽電池（OPV）の事業動向
1-4 有機薄膜太陽電池（OPV）に求められる材料・構成部材
2．フレキシブル基板
2-1 超薄板ガラス
2-2 ステンレス箔
2-3 フィルム
3．ガスバリア技術
3-1 R2R法によるガスバリア層形成
3-2 ALD(Atomic Layer Deposition)を用いたガスバリア層
3-3 無機/有機/無機交互積層ガスバリア層
4．封止技術
4-1 ダムフィル封止
4-2 TFE（Thin Film Encapsulation）
4-3 ラミネート封止
5. 透明電極技術
5-1 R2R法によるフォトリソフリー透明電極形成技術
5-2 透明導電ポリマー技術
5-3 銀ナノワイヤー技術
【質疑応答】
【第3講】 農業用ハウスに向けた波長選択型有機太陽電池の開発
【時間】 15:20-16:35
【講師】大阪大学 産業科学ナノテクノロジーセンター ソフトナノマテリアル研究分野 教授 家 裕隆 氏
【講演主旨】
有機太陽電池（OSC）は軽量、フレキシブル、プリンタブル、かつ、吸収波長を調節できることから、次世代太陽電池として期待されている。本発表では、安価かつ典型的ドナーのポリ(3-ヘキシルチオフェン)と非フラーレン型アクセプターで構成されるOSCに着目し、農業における農作物生育と発電の両立を目的として、『青色と赤色光を農業、光合成への寄与が少ない緑色光を発電』に用いる緑色光波長選択型OSCの可能性について紹介する。
【講演キーワード】
緑色光波長選択性、営農型発電、有機太陽電池、有機半導体、非フラーレン型アクセプター
【習得できる知識】
有機太陽電池に向けた材料開発の指針
農業用途に向けた太陽電池の全体像
【講演のポイント】
本発表では農業用ハウスに特化した有機太陽電池について紹介いたします。この技術の社会実装のためには、材料開発、デバイス作製、農業用ハウス設計、農業評価の融合が不可欠です。本技術を用いることで、エネルギーと食料の社会問題解決に貢献できるものです。
【プログラム】
1．イントロダクション
1-1 有機太陽電池の紹介
1-2 農業用途の太陽電池の紹介と課題
2．農業用ハウスに向けた有機太陽電池の開発
2-1 農業用途に向けた新規有機半導体材料（アクセプター）の開発
2-2 緑色光波長選択型有機太陽電池の開発
2-3 緑色光波長選択型有機太陽電池のモジュール作製と農業評価
【質疑応答】
【第4講】 シースルー有機薄膜太陽電池のモジュール化技術と実用化例
【時間】 16:45-17:25
【講師】株式会社ＭＯＲＥＳＣＯ デバイス材料事業部 デバイス材料開発部 開発二課 ご担当者 氏
【講演主旨】
有機薄膜太陽電池（OPV）は発電材料を含め大部分を有機化合物で構成できる太陽電池です。発電効率は大きくないものの、両面から受光でき、シースルー（半透明）にできる太陽電池です。大気下の印刷プロセスで作製できるため、幅広で長いロール状のPET等のフレキシブルな基板にて大量生産が可能です。上記の独自の特性から、他の太陽電池と比べ、適用される市場が異なります。このOPVがどのように作られるか、現在どのように使われているかについて作る側の立場からご紹介します。
【講演キーワード】
低炭素社会、再生可能エネルギー、次世代太陽電池、フレキシブル、有機薄膜太陽電池、印刷、ロールツーロール
【習得できる知識】
有機系太陽電池のプロセスや、現状の位置づけ、使い方に関する知識を把握できる
【講演のポイント】
太陽電池の中で、より環境に優しい再生可能エネルギーである、有機薄膜太陽電池のプロセスや、他の太陽電池に対する利点、差別化ポイント、使い方、実状などを、つくる側の目線から紹介する。
【プログラム】
1．太陽電池について
1-1 再エネのなかでの太陽電池について
1-2 地球温暖化対策に関わるバックグラウンド
1-3 一般の太陽電池の課題
2．OPVについて
2-1 OPVについて
2-2 OPVの低環境負荷性
3．OPVのモジュールプロセス
3-1 モジュールプロセスについて
3-2 材料例（フレキシブル材料：フィルムについて）
3-3 その他材料について
4．導入例
4-1 事例
4-2 OPV設置における考え方
5．まとめ
【質疑応答】
【登録日】2024.01.18