SollianceがR2Rで作製したPSCシート(右下)とそのロール(左下)
SollianceがR2Rで作製したPSCシート(右下)とそのロール(左下)
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VDL ETGが提供したR2R用製造装置
VDL ETGが提供したR2R用製造装置
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 ドイツ、ベルギー、オランダにおける、薄膜太陽電池の研究開発に関するメーカーのコンソーシアムであるSollianceは2017年3月9日、ローツ・ツー・ロール(R2R)方式でペロブスカイト太陽電池(PSC)を作製し、その変換効率が、面積0.1cm2のエリアで最大12.6%だったと発表した。この変換効率は、PSCに限らず、R2R方式で作製した太陽電池として最高水準である。

 PSCは結晶Si系太陽電池を超える高い変換効率を、結晶Si系の1/5のコストで実現できる可能性がある次世代太陽電池である。現時点で、単接合PSCのセル変換効率の最高値は22.1%だが、多くがスピンコートという方式で作製されており、量産に向いたR2R方式での作製例はほとんどなかった。今回の成果により、特に「低コストでの量産可能性を確認できた」(Solliance/オランダHolst Cnetre Program ManagerのPim Groen氏)とする。

幅30cm、長さ5mのPSCを1分で製造

 Sollianceは今回、30cm幅のPETフィルム上に透明導電膜のITO層を形成した市販のシートの上に室温、大気圧下でペロブスカイト層や電子輸送層(ETL)をR2Rで積層し、乾燥、焼成した。その製造スループットは、1分間で5mと速い。焼成プロセスの温度は120℃以下だとする。

 このR2Rの製造装置は、Sollianceの会員企業であるオランダVDL Enabling Technologies Group社(VDL ETG)が開発、提供した。

 ただし、Auなどを蒸着する対極の形成プロセスやセルに分割するプロセスは、バッチ処理で実行したもようだ。

 今後、Sollianceは、作製したPSCの性能バラつきを抑え、同時にさらなる高効率化を図っていくとする。「近い将来に、より大きな測定エリアで変換効率15%を実現できると思う」(Solliance Programm DirectorのRonn Andriessen氏)。
 
 Sollianceは、ドイツ、ベルギー、オランダの企業から成るコンソーシアムだが、PSCの技術的な前身である色素増感太陽電池(DSSC)を早くから開発したオーストラリアDyesol社、そしてパナソニック、カーボンナノチューブ(CNT)を用いた導電材料などを開発するロシアSolartek社も加盟している。