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工学

2024.12.06

カーボンナノチューブ電極を用いた太陽電池 高耐久で透明、曲げられる薄膜電池を"電車の窓"で初の実証実験

名古屋大学大学院工学研究科および未来社会創造機構マテリアルイノベーション研究所の松尾 豊 教授、大島 久純 特任教授らの研究グループは、大阪市高速電気軌道株式会社(Osaka Metro)、デザインソーラー株式会社、株式会社デンソーとの共同研究として、単層カーボンナノチューブ(CNT)薄膜透明電極を用いた有機薄膜太陽電池(CNT-OPVと呼ぶ)の実証実験を大阪・森之宮のe METRO MOBILITY TOWNで2024年12月6日から行います。カーボンナノチューブ電極を用いた次世代太陽電池の世界初の実証実験となります。
カーボンナノチューブは我が国の研究者により発見された、導電性のある炭素材料です。機械的、化学的に安定で、軽量で、薄い膜にすることにより太陽電池の透明電極となります。研究チームは、次世代太陽電池として実用化が期待される有機薄膜太陽電池の裏面電極にカーボンナノチューブ薄膜透明電極を適用し、100 cm2のCNT-OPVセミモジュールを作製しました。CNTは酸化されないため、裏面電極に銀を用いた従来の有機薄膜太陽電池モジュールと比較し、耐久性が格段に向上します。また、銀とは異なり透明な膜を形成できるため、両面受光型の透光性のあるCNT-OPVモジュールを作製できます。これを30枚、Osaka Metroで使われていた車両の窓枠に取り付け、発電量、耐久性などの実証実験を行います。
本実証実験により、自然エネルギーの活用やそのデバイスの産業化、エネルギー自給率の向上へ向けた議論が加速されるものと期待されます。

 

【ポイント】

・単層カーボンナノチューブ注1)電極を用いた有機薄膜太陽電池注2)の実証実験を行う。
・カーボンナノチューブ電極は、有機薄膜太陽電池の耐久性の向上に貢献する。
・シリコン太陽電池と差別化可能で、両面受光可能な透光性のあるフレキシブル・軽量な太陽電池が作製された。

 

◆詳細(プレスリリース本文)はこちら

 

【用語説明】

注1)カーボンナノチューブ:
炭素原子が六角形格子を形成して筒状になった構造をもち、優れた電気伝導性、強度、熱伝導性をもつ。電子デバイスやエネルギー材料、バイオ医療など幅広い分野で応用が期待されている。
注2)有機薄膜太陽電池:
発電層に有機半導体材料を用いた太陽電池で、軽量・柔軟な特性をもち、製造コストが低いことが特徴。多様な基板に対応可能で、次世代の再生可能エネルギー源として注目されている。

 

【研究代表者】

大学院工学研究科 松尾 豊 教授
http://www.matsuo-lab.net