有機薄膜太陽電池の実用へ一歩前進、沖縄科学技術大学院大学が研究成果を発表

沖縄科学技術大学院大学(OIST)のEnergy Materials and Surface Sciences (EMSS) Unitで准教授を務めるYabing Qi氏の研究グループは、有機材料を使った低コスト太陽電池の実用化を目指した研究を進めている。有機半導体に関する学術誌である「Organic Electronics」の2014年3月号(Volume 15, Issue 3)に最新の研究成果を発表した。論文タイトルは、「Electrical and optical properties of transparent flexible electrodes: Effects of UV ozone and oxygen plasma treatments」。

現在、実用化されている太陽電池はSi(シリコン)材料を使った太陽電池がほとんどである。Si材料の太陽電池に比べ、有機半導体を使った太陽電池(有機薄膜太陽電池)は「ロール・ツー・ロール」と呼ばれる手法で大量生産することで低価格化が図れたり、材料が安価であること、折り曲げたり透明な太陽電池を実現できることといった多くの魅力がある。このような背景から、有機薄膜太陽電池の実用化を目指した研究開発が活発に進められている。

Yabing Qi氏の研究グループの成果は、長期間保管された有機薄膜太陽電池の特性を改善する手法に関するもの。同研究グループの有機薄膜太陽電池「Flextrode」を長期間保管した後に表面に発生する汚染物質の絶縁層がFlextrodeの電気的な特性を大幅に低下させることを発見した。

さらにその上で、汚染物質を除去し、Flextrodeの電気的な特性を回復させる2つの手法として、一般的な洗浄方法が効果的であることを示した。具体的には、UVオゾンによる処理法と酸素プラズマによる処理法だ。研究ではこれらの方法を太陽電池の製造プロセスに組み込み、Flextrodeの特性を改善した状態へと容易に戻せることを実証した。

写真出典:OIST。OISTのEnergy Materials and Surface Sciences Unitで准教授を務めるYabing Qi氏の研究グループの有機薄膜太陽電池「Flextrode」。