次世代ペロブスカイト太陽電池 高効率化最新技術 ～単接合・オールPSCタンデム・Si/CIGSハイブリッドの材料・界面技術と実装展望～【LIVE配信・WEBセミナー】

セミナープログラム

【第1講】 高効率ペロブスカイト太陽電池の最新技術開発動向

【時間】 13:00-14:15

【講演主旨】

　経済安全保障やエネルギー安全保障の観点から、原料まで含めてリスク国に依存しないペロブスカイト太陽電池（PSC）に期待が集まっている。わが国では第7次エネルギー基本計画において、PSCを2040年までに20ギガワット導入するという目標が立てられ、官民一体となって普及促進が図られている。PSCは，有機金属ハライドペロブスカイト光吸収層に電子輸送層と正孔輸送層の厚さを加えても１マイクロメータに満たない薄さであり、結晶シリコン太陽電池と比べると100分の1以下の厚さである。基板としてポリマーフィルムや薄層ガラスが使用できて劇的な軽量化も可能である。このためPSCは，従来の結晶シリコン太陽電池では設置が困難であった電力を使用する場所にオンサイトで設置できる「どこでも太陽電池」になる。PSCのように軽量かつ高性能の次世代型太陽電池によるオンサイトでの発電に対する潜在的な需要を掘り起こすことができれば，日本の再生可能エネルギー電力の上積みも期待できる。ただし，現在の技術で実用化されようとしているPSCは初期型の「第１世代」であり，変換効率（PCE）は15％程度で耐久性は10年程度である。今後はPCE 20％超，耐久性も20年以上となる「第2世代」やPCE 30％を超える「第3世代」のPSCが必要である。本講演では，この第2世代と第3世代のPSCに関連する研究を紹介する。

【プログラム】

１．初めに（日本の再生可能エネルギー動向）

２．ペロブスカイト太陽電池が期待される理由

３．ペロブスカイト太陽電池の特徴と最新技術

４．第2世代、第3世代のペロブスカイト太陽電池開発に向けて

質疑応答

【キーワード】

　ペロブスカイト太陽電池、経済安全保障、エネルギー安全保障、再生可能エネルギー

【講演者の最大のPRポイント】

　1984年京都大学卒、1989年京都大学大学院博士課程修了（工学博士）、京都大学助手、東京大学助教授を経て2006年より東京大学先端科学技術研究センター教授、2016年より東京大学大学院総合文化研究科教授。2026年より東京大学先端科学技術研究センターシニアリサーチフェロー、東京大学教養学部附属教養教育高度化機構客員教授。2009年　内閣府最先端研究支援プログラム（FIRST）の30課題の一つ「低炭素社会に資する有機系太陽電池の開発」の中心研究者に選ばれ有機系太陽電池の産官学連携プロジェクトを推進。その後、2015年からNEDOプロジェクト、2021年からグリーンイノベーション基金プロジェクトでペロブスカイト太陽電池開発プロジェクトリーダー。2026年有機系太陽電池技術研究組合（RATO）理事長。2019年科学技術分野の文部科学大臣表彰科学技術賞を受賞。

【習得できる知識】

　・我が国の再生可能エネルギー導入拡大におけるペロブスカイト太陽電池の意義

　・ペロブスカイト太陽電池技術の基礎

　・今後必要とされる材料開発のポイント

【第2講】 オールペロブスカイトタンデム太陽電池の高性能化に向けた材料・界面技術開発

【時間】 14:30-15:45

【講演主旨】

　オールペロブスカイトタンデム太陽電池は、広バンドギャップトップセルと狭バンドギャップボトムセルを積層することで、シリコン太陽電池の理論限界を超える超高効率化が期待される次世代太陽電池である。一方で、高効率化と長期耐久性の両立には、結晶品質、界面構造、電荷回収材料などに関する高度な材料・界面技術が求められている。本講演では、当研究グループが取り組んできた広バンドギャップペロブスカイトトップセルおよびPb-Sn混合型狭バンドギャップボトムセルの開発について紹介する。特に、多脚型電荷回収単分子膜材料、「ダイポール戦略」に基づく界面制御、パッシベーション技術を活用した高効率化・高耐久化研究の最新成果と今後の展望について概説する。

【プログラム】

1. はじめに

2. ペロブスカイト太陽電池の高性能化に向けた材料開発
　2-1高純度前駆体材料の開発
　2-2高品質ペロブスカイト薄膜形成技術

3. 電荷回収材料および界面制御技術
　3-1 多脚型電荷回収単分子材料の設計
　3-2 「ダイポール戦略」に基づく界面制御

4. オールペロブスカイトタンデム太陽電池の開発

5. 今後の課題と展望

質疑応答

【キーワード】

　ペロブスカイト、太陽電池、電荷回収材料、タンデム

【講演の最大のPRポイント】

　広バンドギャップトップセルとPb-Sn混合型ボトムセルを用いたオールペロブスカイトタンデム太陽電池について、当研究グループの研究成果を中心に、多脚型電荷回収材料や界面制御技術による高効率化・高耐久化の最新成果を紹介する。

【習得できる知識】

　・オールペロブスカイトタンデム太陽電池の基礎と最新研究動向

　・界面制御・パッシベーション技術による高効率化手法

　・多脚型電荷回収材料を用いたデバイス性能向上技術

【第3講】 ペロブスカイト/Si・CIGSタンデム太陽電池の高効率化戦略

【時間】 16:00-17:15

【講演主旨】

　本講演では、ペロブスカイト太陽電池の軽量性・柔軟性・高効率性といった特長を活かし、シリコンおよびCIGSとの異種タンデム構造に展開した研究成果を紹介する。薄型シリコンヘテロ接合を用いた軽量フレキシブルデバイスの実現や、カルコパイライト系薄膜とのモノリシックタンデムにおけるキャリア再結合層の最適化による高効率化など、設計上の要点と実験的工夫を議論する。これにより、ペロブスカイト系タンデム太陽電池の現状と将来展望を俯瞰し、次世代太陽光発電技術の可能性を探る。

【プログラム】

１．イントロダクション
　１）タンデム型太陽電池
　２）ペロブスカイト系タンデム太陽電池

２．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）ペロブスカイト/薄型シリコンタンデム太陽電池
　２）両面受光型ペロブスカイト/薄型シリコンタンデム太陽電池

３．ペロブスカイト/CIGSタンデム太陽電池
　１）ペロブスカイト/CIGSタンデム太陽電池の課題
　２）キャリア再結合層にALD酸化膜を挿入したタンデムセル

４．まとめと今後の展望

質疑応答

【キーワード】

　ペロブスカイト/シリコン　ペロブスカイト/CIGS　軽量・フレキシブル　キャリア再結合層　世界最高効率

【講演の最大のPRポイント】

　ペロブスカイト/シリコンおよびCIGSタンデム太陽電池の研究成果を紹介し、軽量・柔軟性を活かした設計やキャリア再結合層の最適化による高効率化の実例を議論。次世代太陽電池の展望を俯瞰する講演です。

【習得できる知識】

　・ペロブスカイト異種タンデムの設計原理

　・成膜プロセスと構造最適化の実例

　・次世代太陽電池の研究動向と展望など

セミナー講師

第1部　 国立大学法人東京大学　 大学院総合文化研究科広域科学専攻長　教授(東大先端研兼務／東大工化学システム工学兼務)　 瀬川　浩司　氏
第2部　 京都大学　 化学研究所 ／ 助教　 チョン　ミンアン　氏
第3部　 東京都市大学　 理工学部　電気電子通信工学科/大学院総合理工学研究科　電気・化学専攻 電気電子工学領域　教授　 石川　亮佑　氏

セミナー受講料

【1名の場合】55,000円(税込、テキスト費用を含む)
2名以上は一人につき、16,500円が加算されます。

主催者

開催場所