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複合・新機能材料

色素増感太陽電池の有機増感色素への選択光吸収性の付与と素子の高効率

京都府

エーシック株式会社

2022年1月28日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 波長選択型高性能色素増感太陽電池の開発
基盤技術分野 複合・新機能材料
対象となる産業分野 環境・エネルギー、農業、半導体、エレクトロニクス
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)、デザイン性・意匠性の向上
キーワード 色素増感、太陽電池
事業化状況 事業化に成功
事業実施年度 平成25年度~平成28年度

プロジェクトの詳細

事業概要

可視光~近赤外光の所望の波長を選択的に吸収する高機能有機色素を開発する。さらに、太陽光エネルギーを有効に使って発電する波長選択型色素増感太陽電池を開発する。また、耐久性に優れた実用化に制約が少ない太陽電池の高機能化学技術を創出して、透明性や意匠性に富み、かつ環境・エネルギー問題に貢献することができる色素増感太陽電池の基盤技術を完成させる。建材、農業、照明分野等への波及効果が期待できる。

開発した技術のポイント

可視光~近赤外光の所望の波長を選択的に吸収する高機能有機色素を開発する。さらに、太陽光エネルギーを有効に使って発電する波長選択型色素増感太陽電池を開発
(新技術)
選択的波長吸収色素の合成と新規酸化チタンの開発による高効率色素増感太陽電池製造技術を確立する

具体的な成果

・青色光、緑色光、赤色光利用色素の開発に関しては、当該期間に数十種類の新規色素を合成し、特に赤色光利用色素に関しては、既知の有機色素の中でも最高位の変換効率をもたらすものとなり、また青色光と緑色光利用色素については、4つの特許国内外出願に繋がった
・酸化チタン薄膜電極を形成させ、赤・青・緑色光利用色素から成るミニチュア太陽電池を評価し、本研究期間内にすべて目標値を上回る光電変換効率を得た
・受光部が4cm2のサブモジュールを評価し、赤・青色光利用色素については、目標値の光電変換効率をほぼ達成することができた
・製品化の基礎となる耐久性試験に適用可能なサンプル作製を行い、歩留まりを大幅に向上させた
・短期間で結果を確認できる温湿度サイクル試験と光照射試験の2種類の試験を行い、問題点を確認した

研究開発成果の利用シーン

・高機能有機色素
・波長選択型色素増感太陽電池

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

上記の通り。

製品・サービスのPRポイント

・可視光~近赤外光の所望の波長を選択的に吸収する高機能有機色素

今後の実用化・事業化の見通し

・株式会社ケミクレア:特に高変換効率を示し、安定性も比較的高い色素である緑色光利用色素と赤色光利用色素を用いて事業化を進めるため、合成法の最適化を行いつつ、様々な形態の太陽電池(シースルー型、ステンドグラス型など)の開発を共同で進め、開発した色素の有用性を新聞等のメディアや学会、論文発表により定期的に広告していく予定である
・エーシック株式会社:研究中止のため、今後の実用化・事業化の見通しはございません。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 エーシック株式会社 開発本部 新デバイス開発部
事業管理機関 一般財団法人ファインセラミックスセンター
研究等実施機関 株式会社ケミクレア
国立大学法人岐阜大学
一般財団法人ファインセラミックスセンター

サポイン事業者 企業情報

企業名 エーシック株式会社(法人番号:9130001033787)
事業内容 電子機器用部品の製造、販売
社員数 54 名
本社所在地 〒611-0031 京都府宇治市広野町西裏37-1
ホームページ https://www.asyck.co.jp/
連絡先窓口 新デバイス開発部 田井 克樹
メールアドレス k.tai@asyck.co.jp
電話番号 0774-41-3777