色素増感太陽電池とは
色素が光を吸収して電気に変える仕組みの有機系太陽電池、電極の酸化物半導体の表面に色素を吸着させることにより変換効率が大きく向上することが確認され、低照度環境での発電能力が高く、デザイン設計が可能
モジュール化
さまざまなデザインの太陽電池モジュールとなる可能性
性能
長所
- デザイン性が高い
- 低コスト化の可能性
- モジュールを大量生産することも可能
- 光の入射角、光量にも影響をうけず、弱い光でも発電可能
1.デザイン性が高い
形も好き勝手に利用が可能であり,プラスチックシートを材料とすることで、変形可能なフレキシブルなセルを製造することができ、形状を曲げることが可能
薄く塗布するだけでも発電できので、透明電極を使用することができ、色素の選択により多彩な色を見せることも可能
いろいろな種類の色素を選ぶことが可能 で、カラフルな太陽電池として、シアン、マゼンタ、イエローの3原色を使い、多くの色を生みだすことが可能
2．低コスト化の可能性
簡単な材料で製造することができ、原料を多く必要としないため、シリコン太陽電池の製造コストと製造時のエネルギー消費量に比較して、低コスト、低エネルギーで生産が可能
3．モジュールを大量生産することも可能
プリンタのような機械を使ってロール状のモジュールを大量生産、例として、シートロールがあり、材料にする連続生産プロセスはコストダウンにも有効
4．光の入射角、光量にも影響をうけず、弱い光でも発電可能
建物壁面や曇りの日でも性能を発揮し、室内光のような弱い光でも発電可能
短所
- 起電効率はシリコン太陽電池に比較すると劣る。
- 劣化が早く、耐久性に弱点
- 希少性が高い物質を使用しなければならない
1．起電効率はシリコン太陽電池に比較すると劣る。
小型の試験用のサイズで最高変換効率15%である。劣化が早く、耐久性に弱点
2．劣化が早く、耐久性に弱点
電解液に蒸発しやすい液体（有機溶媒）の使用が一般的であり、電解質をゲル状にすること、完全固体型などの耐久性の向上が研究がある。
3.希少性が高い物質を使用しなければならない
電極に貴金属やペロブスカイト構造を維持するための金属系無機物。高度で環境負荷の高い合成技術による色素を用いて性能を向上させている研究がある。
応用
今後の可能性として、デザイン性が求められ、それほど電力を必要としないものに対しても需要が出てくる可能性がある。
- 例
- 照明器具やペンダント
- インテリアにも使えるカラフルな太陽電池
- 実験用キットが販売
- ・ペクセルテクノロジーズ：実験キット
- 屋根置きや住宅の外装材との一体化
- 集約型農業用
- 植物の育成などでは透光性と発電の両方から使える
- 平面型では設置が困難とされている場合へ
構造
- 完全固体型色素増感太陽電池
- リコー
- 光合成に似た発電メカニズム
- 光が当てられると、光吸収し、電子を放出する色素を用いた太陽電池
実証例（HP公表分；試験を含む）
NISSHA：日本写真印刷；
- 独立電源型広告掲示板
- EneLEAF（エネリーフ）； デザインソーラーランタン
| 都道府県 | 設置場所 | 設置容量 | 設置写真 |
| 島根県 | くにびきメッセ | 設置写真 設置写真 | |
| 島根県 | テクノアークしまね | 設置写真 設置写真 | |
| 京都府 | 京都市国際交流会館 | 設置写真 | |
| 神奈川県 | 株式会社王将フードサービス 東神奈川駅西口店 | 設置写真 |
シャープ(株)・フジクラ(株)・NEDO
- 壁面設置型太陽電池
参考文献
- NEDO ニュースリリース (参照 2019.5.6)
- NISSHA(株) (参照 2019.5.6)
- FUJIFILM (参照 2019.5.6)
- 太陽光発電メリットデメリット (参照 2019.5.26)
- Wikipedia「色素増感太陽電池」(参照 2019.5.26)
- 太陽光発電導入ガイド (参照 2019.5.26)
- ソーラーパートナーズ (参照 2019.5.26)
- nature, 2013, 499, 316-319
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HP上のデータに基づいて作成しております。既に販売や取引が終了しているものがありますが、記録として、確認できる程度でまとめております。予めご了承ください。
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