無色透明な有機太陽電池を開発、見えない近赤外光で発電

[スマートジャパン]

　大阪大学、東京大学、青山学院大学、artience（東京都中央区）らの共同研究グループは2026年8月、近赤外光を利用して発電する無色透明な有機太陽電池（OSC）の開発に成功したと発表した。

開発した無色透明なOSCの概要　出典：大阪大学

　OSCは柔軟かつ軽量という特性から適用範囲が広く、今後の普及が期待される太陽電池の一種だ。一方、従来のOSCは、可視光を吸収して発電することで着色しているように見えるため、採光性や意匠性が求められる場所への応用には課題があった。

　研究グループはこれまで、有機半導体材料の構造と電子状態を精密に制御することで可視光をほとんど吸収せず、近赤外光を選択的に吸収する分子設計の指針を見出してきた。

　今回はこの設計指針に基づき、強い分子内相互作用を誘起する新規ユニットを設計して分子内に組み込んだ。この薄膜は、近赤外光を効率よく吸収し、可視光は透過する特徴を持つ。同分子を発電層に組み込んだ太陽電池は、高い可視光透明性を保ちつつ、近赤外光領域で最大20％を超える外部量子効率（太陽電池に入射した光子の数に対して、外部回路に電流として取り出された電荷の数の割合）を達成したという。

無色透明なOSCの特徴と特性　出典：大阪大学

　今回の成果は、従来の太陽電池では設置の難しかった場所に、景観・視認性・採光性を損なうことなく発電機能を付与する技術につながる可能性がある。また、近赤外光の一部を吸収して発電に利用できるため、遮熱効果や空調に必要な電力消費の低減も期待されるとしている。

　また今回の研究では、開発した無色透明な有機光電変換デバイスにより、近赤外光を用いた脈拍検出にも成功している。これにより、目立たず装着できるヘルスケア用ウェアラブル端末や、環境光で駆動する自己電力供給型センサーへの展開も期待されるとしている。