紙上の透明ペロブスカイト太陽電池

イノベーション

紙上の透明ペロブスカイト太陽電池

2019年4月29日 /// 読了時間:1分

近年、光電変換デバイスとしてのペロブスカイト太陽電池(PSC)は、優れた電力変換効率(PCE)と低い製造コストを誇り、従来のシリコン系太陽電池に取って代わり、現在差し迫ったエネルギー問題に対処するための最も有望なデバイスの一つとなっている。

中でも、フレキシブルPSCは特に幅広い用途への応用が可能であり、ウェアラブルエレクトロニクスの急速な発展を後押しし、民生用電子機器に大きなパラダイムシフトをもたらす可能性がある。現在のフレキシブルPSCは、生分解性のない石油由来のポリマー基板を使用しており、その廃棄は「ホワイト汚染」を悪化させることになる。したがって、環境に優しく、生分解性があり、低コストなフレキシブル基板の開発は、フレキシブルPSCにとって優れた代替手段となるだろう。

改質ナノセルロース紙は、フレキシブルペロブスカイト太陽電池や、将来的にはその他の環境に優しいフレキシブルデバイスにとっても、優れた生分解性基板であることが示されている。

南京科技大学先端材料研究所の黄偉教授が率いる中国の科学者チームは、透明なナノセルロース紙上にフレキシブルなペロブスカイト太陽電池を作製した。これは、純粋なナノセルロース紙の機械的特性、光学特性、および耐水性を向上させるための処理法を開発して初めて実現可能となったものである。

改良された基板上に形成されたフレキシブル太陽電池は、0.56 W g⁻¹という高い比出力を示し、優れた安定性と機械的耐久性を備えている。ナノセルロース紙のもう一つの大きな利点は、生分解性にある。この特性により、次世代の環境に優しいフレキシブルエレクトロニクスにおいて、PENやPETに比べ優れた基板となっている。 

出典:Nature.com

https://www.nature.com/articles/s41528-019-0048-2

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