次世代太陽電池
2024-10-23 | Corporate
世界の主要企業間で太陽電池の効率向上をめぐる競争は、かつてないほど激化しています。アメリカ、ヨーロッパ、アジアの企業は、最も効率的で費用対効果の高い太陽電池を生産するために、研究開発に多大なリソースを投資しています。この点で特に有望なのは、太陽光を電気エネルギーに変換する効率が高いことから近年注目を集めている材料の一種であるペロブスカイトです。
ペロブスカイトセルによるエネルギー革命
太陽電池モジュールは通常、正電荷層、負電荷層、境界層の3層で構成されています。太陽光が太陽電池に当たると、光子がモジュール内の電子を励起し、電圧（光電効果）を生成します。これが太陽電気に変換されます。ペロブスカイトセルは正電荷と負電荷を持つ材料が含まれているため、三層構造は不要です。しかしながら、現代のペロブスカイト太陽電池は太陽光を最適に吸収するための特殊な構造を持っています。その効率は現在25%を超え、シリコンセルの効率に近づいています。ペロブスカイト太陽電池は柔軟な基板にも適用できるため、建物の外装やポータブル電子機器への新たな用途が可能になります。従来のシリコン太陽電池に比べて製造コストが安く、エネルギー消費も少ないため、大量生産には魅力的な選択肢となります。
XRDynamic 500によるさらなる開発
シリコンと同等の効率（さらに向上中）、高い柔軟性、中国の原材料に依存しない生産など、これらすべての利点がある中で、ペロブスカイトセルがまだ市場を制覇していない理由が問われます。主な理由は、これまでのところ寿命が短いことです。ペロブスカイト太陽電池は、寿命が約25年である、既存のシリコンモジュールにまだ追いついておらず、研究者たちはこの問題を解決するために一生懸命取り組んでいます。Anton Paar のXRDynamic 500はペロブスカイト研究における重要な機器です。この高度なX線回折装置は、ペロブスカイトの結晶構造を正確に分析するために使用されます。詳細な分析により、材料特性を具体的に最適化し、太陽電池の効率をさらに高めることができます。専門家は、Anton Paar のXRDynamic 500の登場もあって開発が急速に進んでいるため、ペロブスカイトセルが約2〜5年以内に市場に出ると予想しています。
