ペロブスカイト太陽電池の高性能化・実用化・環境対応への課題および耐久性向上のための各種部材への要求

セミナープログラム

【第1講】 ペロブスカイト太陽電池の高性能化と実用化・環境対応への課題

【時間】 13:00-14:15

【講師】桐蔭横浜大学　　医用工学部　教授 　　池上　和志　氏

【講演主旨】
　ペロブスカイト太陽電池の技術的な特徴、実用化に向けた課題について把握できる。ペロブスカイト太陽電池は、フレキシブル・軽量基板にも印刷法で作製できることで、今、最も注目される太陽電池です。

　本講座では、ペロブスカイト太陽電池を世界で最初に報告した桐蔭横浜大学宮坂研究室で、その研究の歴史を目の当たりにしてきた研究者が、ペロブスカイト太陽電池の基礎から、最新の研究動向として、JAXAとの共同研究による放射線耐久性・気球飛翔実験の概要などの研究成果を紹介します。また、本講座では、実用化に向けたペロブスカイト太陽電池の環境への影響、リサイクルに関するトピックスも紹介します。

【プログラム】
1. ペロブスカイト太陽電池とは
　1-1.ペロブスカイト化合物とは
　1-2. ハロゲン化鉛系ペロブスカイトの太陽電池への応用
　1-3.有機系太陽電池の開発の歴史とペロブスカイト化合物
　1-4.ペロブスカイト太陽電池の注目点は？
　1-5.ペロブスカイト太陽電池の発電機構と特長
2. ペロブスカイト太陽電池の製造の実例
　2-1. 必要部材と作製方法、太陽電池の構成
　2-2. スピンコート法
　2-3. バーコート法
　2-4. インクジェット法
　2-5. 耐久性向上と高効率化に向けた研究
3. 桐蔭横浜大学における６直列太陽電池制作の実例
　3-1. 東急田園都市線青葉台駅における展示
　3-2. 作製した太陽電池の構成、制作計画
　3-3. 制作場所の環境配慮
　3-3. 性能とデモンストレーション
　3-4. 耐久性評価
4. ペロブスカイト太陽電池の実用化動向
　4-1.ペロブスカイト太陽電池に取り組む企業・大学
　4-2. 環境への取組
　4-3. 非鉛系ペロブスカイト太陽電池
　4-4. ペロブスカイト太陽電池のリサイクル
5. 将来展望とまとめ
【質疑応答】

【キーワード】
ペロブスカイト太陽電池、フレキシブル太陽電池、再生可能エネルギー、BIPV、脱炭素社会

【講演ポイント】
ペロブスカイト太陽電池の特長を理解するうえでの、基本的は物理、化学の知識から解説する。ペロブスカイト太陽電池の製造方法、必要部材の要求特性、さらに実用化に向けた課題について解説する。

【第2講】 ペロブスカイト太陽電池の高耐久性新規有機ホール輸送材料の開発

【時間】 14:25-15:40

【講師】国立研究開発法人産業技術総合研究所　ゼロエミッション国際共同研究センター 　有機系太陽電池研究チーム　小野澤　伸子　氏

【講演主旨】
　ペロブスカイト太陽電池の実用化に向けて、その耐久性に関する研究開発は非常に重要である。現在広く用いられている有機ホール輸送材料は高い性能を与えることが知られているが、一般的にはドーパント類を添加して使用する場合が多く、ドーパントを用いないで高い性能を与えるホール輸送材料は少ない。ドーパントを用いないで高効率化と耐久性の向上が実現できる新規有機ホール輸送材料の研究について紹介する。更に、工場生産等の実用化を考えた上で環境に対して影響の少ない溶媒にも可溶なホール輸送材料の開発についても合わせて紹介する。

【プログラム】
1．ペロブスカイト太陽電池について
　1-1　ペロブスカイト太陽電池の動作原理
　1-2　ペロブスカイト太陽電池の特徴
　1-3　ペロブスカイト太陽電池の今後の課題
2．ペロブスカイト太陽電池の高効率化に向けての界面制御
　2-1　界面制御によるペロブスカイト太陽電池の高効率化
3．ペロブスカイト太陽電池用高耐久性ホール輸送材料の開発
　3-1　ドーパントフリー有機ホール輸送材料について
　3-2　新規有機ホール輸送材料の合成
　3-3　新規有機ホール輸送材料を用いたペロブスカイト太陽電池の作成
　3-4　ドーパントフリー有機ホール輸送材料を用いたペロブスカイト太陽電池の耐久性について
4．非ハロゲン系溶媒に可溶なドーパントフリー有機ホール輸送材料の開発
　4-1　非ハロゲン系溶媒（グリーンソルベント）に可溶なホール輸送材料について
　4-2　非ハロゲン系溶媒に可溶な新規有機ホール輸送材料を用いたペロブスカイト太陽電池の作成
　4-3　非ハロゲン系溶媒に可溶な新規有機ホール輸送材料を用いたペロブスカイト太陽電池の効率と耐久性について
5.　まとめ
【質疑応答】

【キーワード】
ペロブスカイト太陽電池、ホール輸送材料、ドーパントフリー、グリーンソルベント、界面制御

【講演ポイント】
ペロブスカイト太陽電池の実用化に向けて、その耐久性に関する研究開発は非常に重要である。現在広く用いられている有機ホール輸送材料は高い性能を与えることが知られているが、一般的にはドーパント類を添加して使用する場合が多く、ドーパントを用いないで高い性能を与えるホール輸送材料は少ない。ドーパントを用いないで高効率化と耐久性の向上が実現できる新規有機ホール輸送材料の研究について紹介する。また、環境に与える影響の少ない溶媒を用いて塗布可能なホール輸送材料についても紹介する。

【習得できる知識】
ペロブスカイト太陽電池の劣化要因と高耐久化に向けた課題
有機ホール輸送材料の研究開発動向
グリーンソルベントを用いたホール輸送材料の成膜技術

【第3講】 ペロブスカイトタンデム太陽電池用低温硬化銀ペーストの開発

【時間】 15:50-17:05

【講師】東洋アルミニウム株式会社　先端技術本部 粉体技術研究ユニット 電子機能材開発チーム　鈴木　紹太　氏

【講演主旨】
　ペロブスカイト太陽電池は、簡単な手法で高効率の太陽電池セルを形成できることから注目されている。さらに、従来のシリコン太陽電池と組み合わせることでシリコン系では限界であった30％以上の変換効率を実現しており、車載用太陽電池、ドローン等の高変換効率を必要とする用途への展開が期待されている。しかしながら量産化に向けての課題として大面積化があり、課題の一つとしてセルをモジュール化するための電極形成があげられる。そこで、弊社では結晶系シリコン太陽電池製造に使用されており、スループットの高いスクリーン印刷による電極形成用のペーストを開発している。本発表では、太陽電池市場の現状と次世代型としてのペロブスカイトタンデム太陽電池の開発状況、量産化に向けて開発している電極ペースト材料についての紹介を行う。

【プログラム】
１．太陽電池技術について
　1.1 太陽電池の種類と現状
　1.2　太陽電池用の電極ペースト
　1.3 ペロブスカイトタンデム太陽電池
２．ペロブスカイトタンデム太陽電池の大面積化について
３．ペロブスカイトタンデム太陽電池用電極ペーストについて
４．電極ペースト開発における今後の展開について
５．まとめ
【質疑応答】

【キーワード】
ペロブスカイトタンデム太陽電池、ペロブスカイト大面積化、導電ペースト、再生可能エネルギー

【講演ポイント】
東洋アルミニウム及び講演者は、現状最も普及している太陽電池である結晶系シリコン太陽電池の電極材料を長年開発している。シリコン太陽電池の理論限界を超えるペロブスカイトタンデムについての紹介と電極材料開発について紹介する。

【習得できる知識】
ペロブスカイトタンデム太陽電池の実用化に向けた課題について把握できる。ペロブスカイトタンデム太陽電池は、シリコン太陽電池の変換効率を超える次世代型として注目されている太陽電池で実用化されれば、太陽電池の用途展開が広がると考えられている。本講座では、太陽電池業界にて高効率化のための電極材料開発を行ってきた研究者が、太陽電池業界の動向とペロブスカイトタンデム太陽電池の実用化に向けた技術について紹介します。

セミナー講師

• 第1部　 桐蔭横浜大学　 　医用工学部　教授 　　 池上　和志　氏
• 第2部　 国立研究開発法人産業技術総合研究所　 ゼロエミッション国際共同研究センター 　有機系太陽電池研究チーム　 小野澤　伸子　氏
• 第3部　 東洋アルミニウム株式会社　 先端技術本部 粉体技術研究ユニット 電子機能材開発チーム　 鈴木　紹太　氏

セミナー受講料

【1名の場合】44,000円(税込、テキスト費用を含む)
2名以上は一人につき、11,000円が加算されます。