タンデム型のペロブスカイト太陽電池で効率26.5％、ベンチャー企業のPXPが達成：太陽光

[スマートジャパン]

　次世代太陽電池の開発を手掛けるベンチャー企業のPXP（神奈川県相模原市）は2024年4月1日、ペロブスカイトとカルコパイライトを重ねたタンデム型の太陽電池で、変換効率26.5％を達成したと発表した。

開発したタンデム型太陽電池　出典：PXP

　タンデム太陽電池とは、2種類以上の異なる太陽電池を積層した太陽電池のこと。その性能はトップセルとボトムセルの材料の色の組み合わせで決定される。長い波長を透過するペロブスカイトはトップセルの材料として有望だが、現状では理論変換効率が最大となる1.67eV付近の色のペロブスカイトは、あまり耐久性が良くないという課題がある。一方、比較的高耐久な1.55eV付近の色のペロブスカイトを用いる場合、ボトムセル材料との相性が性能に大きな影響を与えるという。

タンデム型太陽電池の構造と開発動向　出典：PXP

　ボトムセル材料として有望なのは、広く用いられているシリコンや、色を調整したペロブスカイト、カルコパイライトが挙げられるが、その中でもカルコパイライトは最も高い理論変換効率が期待できる。また、ペロブスカイトと同様に、曲げられるが割れないといった特徴を生かせるため、ペロブスカイトとカルコパイライトは相性の良い組み合わせだという。

　PXPでは比較的高耐久な1.55eVペロブスカイトを用いて、フレキシブルなタンデム型太陽電池の実用化を目指している。同社は2023年11月にペロブスカイトとカルコパイライトの組み合わせで、変換効率23.6％を達成している。今回、そこから約5カ月でさらに効率を高めることに成功したが、これは2023年に立ち上げた実験設備の安定化による再現性向上が、大きく貢献したとしている。

　PXPは2020年に設立のベンチャー企業。ペロブスカイト／カルコパイライトのタンデム構造を用いた、軽くて曲がる、割れないソーラーパネルや、全固体電池一体型ソーラーパネルなどの研究開発を行っており、2024年より量産技術パイロットラインの稼働を開始している。