ペロブスカイト太陽電池、タンデム型太陽電池の開発動向と高効率化技術

セミナープログラム

＜１０：３０〜１２：００＞

１．ペロブスカイト/Si・CIGSタンデム太陽電池の開発動向と今後の展望

　 【講演ポイント】
　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。

【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

【プログラム】
１．イントロダクション
　1.1 タンデム型太陽電池
　1.2 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
　2.1 ペロブスカイト/薄型シリコンタンデム太陽電池
　2.2 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
　3.1 ペロブスカイト/CIGSタンデム太陽電池の課題
　3.2 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】

＜１３：００〜１４：３０＞

２．自己組織化と自己偏析を利用した多層一括成膜によるペロブスカイト太陽電池の高速製造技術

【講演ポイント】
　本講演では、ペロブスカイト太陽電池の基礎、デバイス構造、成膜プロセス、界面制御技術を概説した上で、自己組織化および自己偏析を利用した多層一括成膜技術について紹介する。特に、透明導電膜との反応を利用した正孔輸送層の自己組織化形成、混合溶媒系を用いた高品質ペロブスカイト薄膜形成、n型有機半導体の表面偏析による電子輸送層形成を組み合わせることで、正孔輸送層・ペロブスカイト層・電子輸送層を一括形成する技術の考え方と研究開発の進展を解説する。

【習得できる知識】
　・自己組織化単分子膜を利用した界面制御技術
　・自己偏析を利用した界面修飾・電子輸送層形成技術
　・混合溶媒設計およびアニール条件が薄膜形成に与える影響
　・多層一括成膜による工程短縮・製造コスト低減の考え方

【プログラム】
１．ペロブスカイト太陽電池の基礎・デバイス構造
　1.1 ペロブスカイト太陽電池の特徴
　1.2 基本的なデバイス構造(ナノ構造型・順構造型・逆構造型)
　1.3 ペロブスカイト薄膜の成膜技術{2段階法・1段階法(貧溶媒滴下法・貧溶媒滴下を用いない成膜法)}
２．正孔輸送層-ペロブスカイト層一括成膜
　2.1 逆構造型PSCの正孔輸送材料
　2.2 自己組織化正孔輸送層の課題
　2.3 正孔輸送層とペロブスカイト層の同時形成
３．ペロブスカイト層-電子輸送層一括成膜
　3.1 自己偏析現象の考え方
　3.2 逆構造型PSCの電子輸送材料
　3.3 混合溶媒設計の重要性
　3.4 ペロブスカイト層と電子輸送層の同時形成
４．正孔輸送層-ペロブスカイト層-電子輸送層の一括成膜
　4.1 多層一括成膜の基本概念
　4.2 表面偏析の制御技術
　4.3 添加剤による高効率化
　4.4 バーコート法による多層一括成膜太陽電池

【質疑応答】

＜１４：４０〜１６：１０＞

３．高効率ペロブスカイト太陽電池の最新技術開発動向：第二世代と第三世代の実現に向けて

東京大学　瀬川 浩司 氏

【ご専門】次世代太陽電池

【ご活躍】 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、東京大学大学院助教授を経て、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広域科学専攻教授。2026年より現職。有機系太陽電池技術研究組合（RATO）理事長。専門は、次世代太陽電池と光エネルギー変換（光化学、電気化学）2019年科学技術分野の文部科学大臣表彰科学技術賞。

【講演ポイント】
　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％を超えるオールペロブスカイトタンデムを含む「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。

【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と最新情報
・今後必要とされる材料開発のポイント

１．イントロダクション
　1.1 タンデム型太陽電池
　1.2 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
　2.1 ペロブスカイト/薄型シリコンタンデム太陽電池
　2.2 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
　3.1 ペロブスカイト/CIGSタンデム太陽電池の課題
　3.2 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】

セミナー講師

１．東京都市大学　理工学部　電気電子通信工学科　総合研究所　教授　博士(工学)　石川 亮佑 氏
２． 埼玉大学　 理工学研究科 数理電子情報部門　准教授　石川 良 氏　 
３．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　工学博士　瀬川 浩司 氏

セミナー受講料

1名につき60，500円（消費税込・資料付き）
〔1社2名以上同時申込の場合1名につき55，000円（税込）〕

主催者

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受講について

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