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タンデム型ペロブスカイト太陽電池の作製技術と耐久性、変換効率の向上

タンデム型ペロブスカイト太陽電池の作製技術と耐久性、変換効率の向上

～軽量フレキシブル化、長寿命化を実現したタンデム型の最新動向～
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概要

本セミナーでは、ペロブスカイト太陽電池を取り上げ、大面積化、耐久性向上、コスト等実用化への課題を解決する材料設計や作製技術を豊富な事例とともに解説いたします。

開催日

  • 2024年3月13日(水) 10時30分 ～ 16時15分

修得知識

  • ペロブスカイト太陽電池の概要と特徴の理解
  • 逆構造 (glass/TCO/HTL/ペロブスカイト/ETL/電極) ペロブスカイト太陽電池の作製ノウハウ
  • ペロブスカイト太陽電池の直近の話題や今後の課題
  • タンデム型太陽電池の基礎知識
  • ペロブスカイト/シリコンタンデム太陽電池の研究動向
  • 国内外の開発動向及び高効率化の課題
  • ペロブスカイト太陽電池を含めた長寿命化の動向と開発課題

プログラム

第1部 半透明ペロブスカイト/シリコンタンデム太陽電池の作製と評価

(2024年3月13日 10:30〜12:00)

　本講座では、ペロブスカイト太陽電池の作製方法について、基礎的な事柄から劣化抑制対策などの詳細まで、特に逆型構造 (ガラス/電極/P型層/Perovskite/N型層/電極) について具体的に解説します。さらに、半透明素子や鉛の代わりにスズを用いた鉛フリーペロブスカイト太陽電池についても解説します。最後に、実用化へ向けた課題や他の太陽電池では真似できない特徴、ペロブスカイト太陽電池のタンデム化などをご紹介します。

  1. 有機無機ハイブリッド型ペロブスカイト太陽電池の基礎
    1. これまでの展開と現状について
    2. これまでの有機系太陽電池との比較
    3. ペロブスカイト太陽電池の基本構造・動作原理
    4. ペロブスカイト層以外の各機能層の役割・種類・特徴
  2. 半透明ペロブスカイト太陽電池の作製プロセス
    1. 塗布によるペロブスカイト太陽電池の作製
    2. 半透明素子の作製
    3. ペロブスカイト太陽電池の多接合化
  3. ペロブスカイト太陽電池の評価方法
    1. 光電変換特性の評価方法・注意点
    2. 長期安定性の評価について
  4. ペロブスカイト太陽電池の性能とその向上技術
    1. 変換効率
    2. 耐久性
  5. ペロブスカイト太陽電池に関する直近の話題や今後の課題について
    1. 環境光発電 (室内光発電、IoT機器の電源) への応用
    2. タンデム化による効率30%を超える太陽電池への応用
    3. 鉛フリーペロブスカイト太陽電池
    • 質疑応答

第2部 軽量フレキシブルなペロブスカイト/シリコンタンデム太陽電池の開発

(2024年3月13日 13:00〜14:30)

　近年、変換効率の向上に向け、異なる種類の太陽電池を重ね合わせて発電する「タンデム型太陽電池」の開発が世界的に加速しており、ペロブスカイトとシリコンの組み合わせでは、30%以上の変換効率が達成されています。一方、通常この組み合わせでは、ボトムセルに200μm程度の厚さがあるシリコンウエハーを用いるため、ペロブスカイトの特徴である薄くて曲がるという特性が活かされません。
　そこでボトムセルであるシリコンヘテロ接合太陽電池の厚さを曲がるほど薄くすることで「ペロブスカイト/シリコンタンデム太陽電池」にフレキシブル性を付加するとともに、軽量化も達成し、従来の太陽電池では設置困難だった場所への設置を可能にします。

  1. 背景と目的
    1. タンデム型太陽電池
    2. ペロブスカイト太陽電池の特徴
    3. ペロブスカイト/シリコンタンデム太陽電池
  2. キャリア再結合層
    1. 直接コンタクト
    2. グラフェン再結合層
  3. 薄型シリコンボトムセル
    1. 薄型化プロセス
    2. 低屈折率ドープシリコン層
    3. 片面フラット薄型シリコンセル
    4. 片面マイクロテクスチャ薄型シリコンセル
  4. 軽量フレキシブルなペロブスカイト/シリコンタンデム太陽電池
    1. マイクロテクスチャ上へのペロブスカイトセル形成
    2. ペロブスカイト/薄型シリコンタンデム太陽電池
  5. まとめ
    • 質疑応答

第3部 ペロブスカイト/シリコンタンデム太陽電池の開発動向と高効率化、耐久性向上

東芝エネルギーシステムズ 株式会社 五反田 武志 氏

(2024年3月13日 14:45〜16:15)

　ペロブスカイト/シリコンタンデム太陽電池は、ペロブスカイト太陽電池の特徴を生かして、従来のシリコン太陽電池を上回る超高効率を目指す太陽電池として注目されていますが、寿命に関する報告例は数が限られています。長寿命のペロブスカイト太陽電池を開発するだけでも高い技術力を必要としますが、タンデム化となると更に独自技術が必要になるからだと思われます。特にペロブスカイト上に透明電極をスパッタ成膜する技術が、高効率だけでなく長寿命を達成するためにも重要になります。
　本講座ではペロブスカイト/シリコンタンデム太陽電池で世界トップの光耐久性を達成した実績から、ペロブスカイト太陽電池及びペロブスカイト/シリコンタンデム太陽電池の耐久性向上に関する技術を紹介します。

  1. ペロブスカイト太陽電池からタンデム太陽電池までの開発経緯
    1. ペロブスカイト太陽電池の基礎と開発経緯
    2. ペロブスカイト/シリコンタンデム太陽電池の開発経緯
  2. ペロブスカイト/シリコンタンデム太陽電池の動向
    1. ペロブスカイト/シリコンタンデム太陽電池に関する国内外の開発動向
    2. ペロブスカイト/シリコンタンデム太陽電池の開発課題
    3. 長寿命化に関する動向と開発課題
    • 質疑応答
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講師

  • 白井 康裕 氏
    国立研究開発法人物質・材料研究機構 エネルギー・環境材料研究センター 電池材料分野 太陽光発電材料グループ
    主幹研究員
  • 石川 亮佑 氏
    東京都市大学 総合研究所
    准教授
  • 五反田 武志 氏
    東芝エネルギーシステムズ株式会社 グリッド・アグリゲーション事業部 次世代太陽電池開発部
    参事
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主催

株式会社 技術情報協会
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  • 学校教育法にて規定された国、地方公共団体、および学校法人格を有する大学、大学院、短期大学、附属病院、高等専門学校および各種学校の教員、生徒
  • 病院などの医療機関・医療関連機関に勤務する医療従事者
  • 文部科学省、経済産業省が設置した独立行政法人に勤務する研究者。理化学研究所、産業技術総合研究所など
  • 公設試験研究機関。地方公共団体に置かれる試験所、研究センター、技術センターなどの機関で、試験研究および企業支援に関する業務に従事する方
  • 支払名義が企業の場合は対象外とさせていただきます。
  • 企業に属し、大学、公的機関に派遣または出向されている方は対象外とさせていただきます。

ライブ配信セミナーについて

  • 本セミナーは「Zoom」を使ったライブ配信セミナーとなります。
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