KIT､色付きペロブスカイトソーラモジュールを開発

February, 28, 2022, Karlsruhe--Karlsruhe Institute of Technology (KIT)の研究者は､安価なペロブスカイト半導体材料から色付きソーラセルを開発した｡それらは､ビルの正面(ファサード)､屋根に組込可能となり､既知の建材の光学を真似ることができる｡研究成果は､Solar RRLに発表された｡

研究室では､ペロブスカイトソーラセルはすでに25%を超える効率を達成している｡同等の効率のシリコンソーラセルと比較すると､前述の場合に使用される先の材料は安価であり､製法も簡単である｡しかし､これまで､このことは小規模の場合にのみ真であった｡｢この技術の商用化には､モジュールの安定性の欠如､小規模で達成した高効率の大規模への移行が､まだ障害になっている｣とKITマイクロストラクチャ技術研究所(IMT)､Ulrich W. Paetzold教授は指摘する｡しかし､これは､その技術がコスト効率の優れたソーラモジュールとなるための必要条件である｡展望は魅力的である､そのようなモジュールの多くが､ファサードのような､ビルのまだ使用されていない部分に組みこめるからである｡そのような用途では､外観と共に､コストと効率が重要である｡このため､Paetzoldのチームは､産業パートナー､SUNOVATIONと協力して､ペロブスカイトソーラモジュールに色づけするインクジェット法を研究した｡その利点は､インクジェットプリンティングによる色づけは安価であり､大面積にも適していることである｡

色の印象は入射光に依存しない
選択したアプローチは､第2の主要な利点である｡｢これまで､色付きペロブスカイトソーラセルの色印象は､入射光の角度に依存していた｡われわれの方法では､色は､太陽放射の角度にほぼ無依存であり､常に同じように見える｣とプロジェクト調整役､Helge Eggersは言う｡大規模な一連の実験で､研究者は､最初にシリコンソーラモジュール向けに開発された方法がペロブスカイトソーラモジュールにも効率的に適用できることを証明した｡ソーラセルの色付き､シアン､マゼンタ､イエローは､太陽エネルギーを電力に変換する時に元の効率の最大60%を達成した｡

第3の利点｡インクジェットプリンティングを使うので､色を混合できる｡これは､広い色スペクトルだけでなく複雑な色パタンもプリントできる｡研究者は､様々な建材のように見えるソーラモジュールを作製した｡白い大理石オプティクスのペロブスカイトソーラモジュールは､最大14%の高効率を達成した｡｢建築組込太陽光発電(PV)の場合､太陽光発電システムは屋根､あるいはファサードにインストールされないが､モジュールで置き換えられる｡結果的に､付加コストが回避される｡ビル組込PVでは､効率が低い組込ソーラセルの方が､全く電力を供給しない壁よりもましであると言える｡この点で､14%の効率は､巨大である｣とEggersは説明している｡
(詳細は､https://www.kit.edu)