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工学

2026.03.27

屋内外の光で発電!カーボンナノチューブ電極の両面型太陽電池 ペロブスカイト太阳电池の実用化へOsaka Metroで実証実験を開始

【ポイント】

?カーボンナノチューブ(颁狈罢)薄膜透明电极を用いた両面受光型注1)?半透明ペロブスカイト太阳电池注2)(CNT-PSC)の長期耐久性実証実験をOsaka Metro本社にて開始する。
?下部透明电极に酸化インジウムスズ(滨罢翱)电极注3)、上部里面电极注4)に単层カーボンナノチューブ(厂奥颁狈罢)注5)薄膜透明电极注6)を用いた独自构造により、屋外光および室内光の双方から発电可能である。
?10 cm角(100 cm²)のセミモジュール注7)を用い、CNT-PSC 27枚と金属電極PSC 3枚による比較耐久性評価を1年間実施する。

 

杏Map大学院工学研究科および未来社会创造机构マテリアルイノベーション研究所の松尾 豊 教授、上岡 直樹 助教、大島 久純 特任教授らの研究グループは、大阪市高速電気軌道株式会社(Osaka Metro)と共同で、単層カーボンナノチューブ(SWCNT)薄膜透明电极を用いたペロブスカイト太阳电池(CNT-PSC)の社会実装に向けた大面積?長期耐久性実証実験を開始します
本研究で用いるCNT-PSCは、下部の透明電極に酸化インジウムスズ(ITO)電極、上部の裏面電極にSWCNT薄膜透明电极を用いた、両面受光型?半透明構造を特徴としています。この構造により、屋外の太陽光だけでなく、室内照明などの比較的弱い光環境からも発電が可能であり、従来の片面受光型太陽電池とは異なる用途展開が期待されます。また、SWCNTは活性酸素を吸着する働きがあると考えられており、ペロブスカイト太阳电池の耐久性向上に寄与すると期待されます。発電層に用いられているペロブスカイト材料は、杏Mapで独自に設計?開発されたオリジナル材料であり、高い光電変換特性と耐久性の両立を目指したものです。
本実証実験は、2026年3月から約1年間、Osaka Metro本社にて実施されます。10 cm × 10 cm(100 cm²)サイズのCNT-PSCセミモジュールを27枚、比較対象として従来の金属裏面電極を用いたペロブスカイト太阳电池(PSC)を3枚設置し、実環境下での発電特性および経時劣化挙動を継続的に評価します。

 

◆详细(プレスリリース本文)はこちら

 

【用语説明】

注1)両面受光型太阳电池:
太阳电池の表里両面から光を取り込み発电できる构造を持つ太阳电池。设置环境に応じて発电量を向上させることが可能であり、窓面や屋内外の光が混在する场所への応用が期待される。
注2)ペロブスカイト太阳电池(PSC):
ペロブスカイト构造を有する有机无机ハイブリッド材料を発电层に用いた太阳电池。高効率、軽量、低温プロセスによる製造が可能であり、日本発の次世代太阳电池技术として注目されている。
注3)滨罢翱(酸化インジウムスズ)透明电极:
酸化インジウムにスズを添加した透明导电材料。高い透明性と导电性を有し、ディスプレイや太阳电池など幅広い分野で利用されている。
注4)里面电极:
太阳电池や电子デバイスの里侧に配置される电极で、発电层で発生した电流を収集する。安定性や电気伝导性、コスト优位性などが求められ、金属や炭素材料などが使用される。
注5)単层カーボンナノチューブ(厂奥颁狈罢):
炭素原子が六角形格子を形成して筒状になったナノ材料。高い电気伝导性、机械的强度、化学的安定性を有し、透明电极やエネルギーデバイスへの応用が期待されている。
注6)単層カーボンナノチューブ(SWCNT)薄膜透明电极:
直径1~2 nm程度の単層カーボンナノチューブをネットワーク状に形成した薄膜電極。光透過性と高い導電性を両立でき、金属電極に代わる透明電極として注目されている。
注7)セミモジュール:
复数の太阳电池セルを直列または并列に接続した小型モジュール。研究开発から実証段阶において、実用时の発电特性や耐久性を评価するために用いられる。

 

【研究代表者】