ペロブスカイト/CIGSのタンデム型太陽電池 世界最高の効率25.14％を達成：太陽光

東京都市大学と産業技術総合研究所の研究グループは、受光面積1cm2の2端子型ペロブスカイト／CIGSタンデム太陽電池において、世界記録となるエネルギー変換効率25％超を達成したと発表した。

[スマートジャパン]

開発した2端子型ペロブスカイト／CIGSタンデム太陽電池　出典：東京都市大学

　東京都市大学 理工学部 電気電子通信工学科／総合研究所の石川亮佑教授らは2026年5月8日、産業技術総合研究所（産総研）の石塚尚吾首席研究員らと共同で、受光面積1cm²の2端子型ペロブスカイト／CIGSタンデム太陽電池において、エネルギー変換効率25％超を達成したと発表した。この構造の太陽電池においては、世界最高の変換効率になるという。

　近年、太陽電池の変換効率の向上に向けて、異なる種類の太陽電池を積層するタンデム型太陽電池の開発が進んでいる。特にペロブスカイト太陽電池とシリコン太陽電池の組み合わせでは、35％という高い変換効率が報告されている。一方で、ペロブスカイトと同様に軽量かつフレキシブルな薄膜太陽電池であるCIGS太陽電池との組み合わせは、割れやすいシリコンを使うより柔軟で、曲面などさまざまな場所にも貼り付けられるなど幅広い利用が期待されている。しかしこれまでシリコンとの組み合わせに比べた場合、十分な変換効率が得られていなかった。同型の太陽電池における変換効率の最高値は、2024年12月にドイツの研究機関から報告された24.6％となっている。

ペロブスカイト／CIGSタンデム太陽電池の構造　出典：東京都市大学

　今回、東京都市大学と産総研の研究グループでは、タンデム太陽電池の性能を左右する重要要素であるキャリア再結合層に着目。産総研が作製したCIGSボトムセル上にバリア層を導入することで、その上に形成されるペロブスカイト層の結晶性が向上し、トップセルの性能が大幅に改善することに成功した。その結果、受光面積1cm²のデバイスにおいて、第三者測定値としてエネルギー変換効率25.14％を記録し、1cm²サイズのペロブスカイト／CIGSタンデム太陽電池として世界最高効率を更新した。

　今回の研究では基板にガラスを使用していますが、軽量・フレキシブルな基板上での応用も可能としている。今後は、ペロブスカイトおよびCIGSの組成最適化による短絡電流の向上に加え、添加剤やパッシベーション技術の改良により、さらなる高効率化と耐久性向上を目指す方針だ。