発電する「窓」実現へ、紫外線も防ぐ透明な太陽電池の新素材：蓄電・発電機器（2/2 ページ）

» 2016年09月07日 07時00分公開

[陰山遼将，スマートジャパン]

紫外線を防ぎ、発電する「窓」実現へ

　さらに研究グループは光電子分光の時間分解測定も実施した。するとヘテロ構造にすることで200倍もの高い光学応答性を示すようになり、さらにヘテロ構造の電子構造変化に対応して光起電力とその緩和時間も変わることが分かった（図2）。

図2　SrRuO3/SrTiO3ヘテロ構造の時間分解光電子分光の結果・（a）STO基板、（b）SRO（2層）/STO、（c）SRO（4層）/STO。SRO膜の存在によってt=0で照射した紫外線パルス光に対して光起電力（SPVshift）が発生し、時間とともに緩和している。　出典：東京大学

　研究グループでは、こうして得られた結果をもとに、数値シミュレーションを実施したところ、この光学応答の変化に必要な光キャリアの量やダイナミクスを明らかにすることができたとしている。

　今回の研究によって、SrRuO3/SrTiO3のヘテロ構造において光起電力が発生することが分かり、さらにその仕組みも明らかになった。研究グループは「この成果を活用することで光機能に合わせたヘテロ構造を速やかに作製できる。また、SrTiO3は紫外線を吸収する半導体材料であり、SrRuO3層も原子レベルに十分に薄いため、このヘテロ構造は人の目には見えない。そのため紫外線を防ぎ、電力を作れる窓など、新しい機能性デバイスにも今回の成果が生かされると期待される」としている。

貼るだけで窓が年間1400kWh発電、横浜のビール工場で導入
AGC旭硝子の“後付け”省エネ窓に太陽光発電機能を持たせた「アトッチ（太陽光発電仕様）」が、キリン横浜ビアビレッジに初めて採用された。同工場の試飲室の窓、75平方メートルに導入し、年間で1400kWhの発電を行うという。
熱源に「貼るだけ」で発電するシート、積水化学が2018年度に製品化へ
積水化学工業は「カーボンナノチューブ温度差発電シート」の試作に成功した。熱源に貼り付けるだけで発電できるシートで、2018年度を目標に製品化する方針だ。
貼るだけで窓を簡単に二重化、年間32.4％の電力コスト削減に
AGCグラスプロダクツは「ENEX 2016」（2015年1月27～29日、東京ビッグサイト）に出展し、“後付けで窓を2重にできる”という同社の省エネ製品「アトッチ」をアピールした。開閉できない固定窓でも後から短い施工期間で2重化することが可能で、オフィスや店舗などの省エネ改修手法として採用が進んでいるという。
太陽光を使う水素製造、効率を飛躍させる新材料を開発
東京大学物性研究所らの共同研究グループは、太陽光による水分解を極めて高い効率で行うことができるナノコンポジット結晶を開発した。水素ガスを効率よく生成することが可能となる。
水で作れる電解液を新発見、リチウムイオン電池を安く安全に
東京大学の研究グループが、新しいリチウムイオン電池の電解液として利用できる「常温溶融水和物（ハイドレートメルト）」を発見した。無毒な水をベースとした電解液で、リチウムイオン電池の安全性向上や価格低減に貢献できる可能性があるという。