東京大学、オールペロブスカイト2接合太陽電池で変換効率30.2％を達成と発表
東京大学、オールペロブスカイト2接合太陽電池で変換効率30.2％を達成と発表
東京大学は、2026年4月21日、オールペロブスカイトによるスペクトル分割型2接合4端子太陽電池で変換効率30.2％を達成したと発表した。シリコンを用いない全ペロブスカイト構成で30％を超える効率に到達した点が特徴であり、次世代太陽電池の性能向上に向けた重要な成果と位置付けられます。
本研究では、広帯域（ワイドギャップ）のトップセルと狭帯域（ナローギャップ）のボトムセルを組み合わせた2接合構造を採用しています。トップセルには順構造、ボトムセルには逆構造を用いることで、それぞれの材料特性を最適化し、太陽光スペクトルを効率的に分割して電力変換する設計となっています。
高品質FAPbI3薄膜の形成技術
今回の効率向上の鍵となったのは、FAPbI3（ホルムアミジニウム鉛ヨウ化物）ナノ粒子を種結晶として用いた薄膜形成技術です。この手法により、トップセルに用いるFAPbI3薄膜の結晶性が改善され、キャリア再結合の抑制や電荷輸送特性の向上が実現されたとしています。
また、2接合4端子構造により各セルを独立して最適化できるため、エネルギー損失を抑えつつ高い変換効率を引き出すことが可能となりました。これにより、従来の単接合型太陽電池では到達が難しい領域に踏み込んだ成果といえます。
次世代モビリティ応用への展望
この成果は、軽量かつ高効率な太陽電池の実現に向けた基礎研究として、電気自動車（EV）や電動航空機などへの搭載を視野に入れた技術基盤となる可能性があります。大面積化や耐久性の向上といった課題は残るものの、第3世代太陽電池としての実用化に向けた重要なステップとみられます。
今後は、量産技術の確立や長期安定性の検証が進むことで、従来型太陽電池との競争力が問われる段階に移行すると考えられます。再生可能エネルギーの高度化に向け、材料科学とデバイス設計の融合が一層求められています。
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