三菱マテリアルとエネコートテクノロジーズは、ペロブスカイト太陽電池の電子輸送層を形成する成膜用インクを開発したと2025年3月24日に発表しました。従来型インクに比べ約1.5倍の高い発電効率を確認し、大面積化と量産技術の確立を目指します。
電子を取り出す層の性能を改善
太陽電池では、発電層で生じた電子を電極へ運ぶ電子輸送層の性能が変換効率を左右します。両社は三菱マテリアルの材料設計・分散技術と、エネコートの製造・評価技術を組み合わせ、塗布で均一な薄膜を作れるインクを開発しました。材料組成と粒子状態を最適化し、電子移動の抵抗を抑えました。
大面積化と耐久性が焦点
軽量で柔軟なペロブスカイト太陽電池は、壁面や曲面、耐荷重の小さい屋根への展開が期待されます。小型セルの性能を大面積でも再現し、耐久性とコストを両立することが課題です。両社は塗布条件や量産工程を検討し、国産材料を含む供給網と早期実用化につなげます。
今回の「約1.5倍」は両社の比較条件における電子輸送層の効果で、太陽電池モジュール全体の変換効率がそのまま1.5倍になるという意味ではありません。インク材料の分散性や塗膜の均一性を高めることで、発電層から電極へ電子を取り出す際の損失低減を狙います。実用化には、面積を広げても膜厚と性能を均一に保てる塗布速度、原料の安定調達、保管性、他の層との界面耐久性を確認する必要があります。ペロブスカイト太陽電池は設置場所を広げる可能性がありますが、長期信頼性と量産歩留まりがコストを左右するため、材料と製造工程を同時に最適化する取り組みです。