アイコン 東芝、世界最効率の透過型Cu2O太陽電池開発 夢の無充電EVへ道


東芝は、低コストで高効率なタンデム型太陽電池の実現に向けて活用が期待されている透過型亜酸化銅(Cu2O)太陽電池において、発電層の不純物を抑制することで、世界最高の発電効率8.4%の実現に成功した。

本透過型Cu2O太陽電池を発電効率25%の高効率シリコン(Si)太陽電池に積層すると全体の発電効率が27.4%と試算することができ、Cu2O/Siタンデム型太陽電池が、Si太陽電池の世界最高効率26.7%を超えるポテンシャルを有することを確認した。
さらに、本太陽電池を電気自動車(EV)に搭載した場合、充電なしの航続距離は1日当たり約35kmと試算することができる。

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タンデム型太陽電池は、2つの太陽電池(セル)をボトムセルとトップセルとして重ね合わせ、両方のセルで発電することにより、全体としての発電効率を上げる。
既存のSi太陽電池など(ボトムセル)に重ねて利用できる低コストで高効率なトップセルの開発が進められる中、当時は2019年に世界で初めて、トップセルとして低コスト化が可能な透過型Cu2O太陽電池を開発し、同年、Cu2O/Siタンデム型太陽電池として、Si太陽電池単体効率(当時使用したSiの発電効率は22%)を上回る23.8%の発電効率の実証に成功している。

今般の開発は、限られた設置面積で必要な電力を供給できる高効率タンデム型太陽電池の実現につながりる。
カーボンニュートラル社会の実現に向けた充電なしのEVや電車への活用に加え、成層圏通信プラットフォーム(High Altitude Platform Station:HAPS)といったモビリティへの適用も可能となる。

現在、高効率太陽電池であるガリウムヒ素半導体(GaAs)などIII-V族太陽電池(*8)を積層したタンデム型太陽電池は、Si太陽電池と比べて高い30%台の発電効率が報告されているが、製造コストがSi単体の太陽電池と比べて数百倍~数千倍と高く、幅広い製品に適用するには大幅な低コスト化が必要になっている。
以上、

[ 2021年12月22日 ]

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