書籍

    第1部　 産業技術総合研究所　 ゼロエミッション国際共同研究センター　 古郷　敦史　氏
    第2部　 千葉大学　 大学院工学研究院　教授　 吉田　弘幸　氏
    第3部　 ホシデン株式会社　 表示部品生産統括部　統括部長　 滝川　満　氏

【第1講】 ペロブスカイト太陽電池の高効率化・高耐久化と実用化への課題
【講師】産業技術総合研究所　ゼロエミッション国際共同研究センター　古郷　敦史　氏

【主旨】
　有機無機ハイブリッドペロブスカイト型化合物を光吸収層に用いた太陽電池(ペロブスカイト太陽電池)は、低コストで高いエネルギー変換効率を示すことから、次世代の代替太陽電池としての可能性が期待されています。本講演では、ペロブスカイト太陽電池の基礎的な知識から、簡単な作製方法、さらに最新の研究動向まで解説します。

【キーワード】
ペロブスカイト太陽電池、高耐久化、高性能化

【ポイント】
2014年から2017年まで桐蔭横浜大学で宮坂力教授の研究室に所属し、黎明期よりペロブスカイト太陽電池の研究に関わってきました。2017年からは産業技術総合研究所でペロブスカイト太陽電池の実用化に関わる最先端技術の開発を行っています。

【習得できる知識】
・ペロブスカイト太陽電池の仕組みと特徴
・ペロブスカイト太陽電池の高効率化における課題と最近の研究動向
・ペロブスカイト太陽電池の耐久性に関する課題と最近の研究動向　など

【プログラム】
1.ペロブスカイト太陽電池の特徴と課題
　1.1　発電の仕組み
　1.2　ペロブスカイト太陽電池の作製方法
　1.3　ペロブスカイト太陽電池の長所と課題
2.ペロブスカイト太陽電池の高効率化技術
　2.1　ペロブスカイト太陽電池の歴史
　2.2　ペロブスカイト結晶の生成方法
　2.3　界面における再結合と界面修飾技術
3.ペロブスカイト太陽電池の高耐久化技術
　3.1 ペロブスカイト結晶の組成と耐久性
　3.2 界面修飾による高耐久化
　3.3 正孔輸送層の耐久性
4.ペロブスカイト太陽電池の将来展望

【第2講】 ペロブスカイト太陽電池の表面構造・界面電子構造の評価法
【講師】千葉大学　大学院工学研究院　教授　吉田　弘幸　氏

【主旨】
　ペロブスカイト太陽電池は、インク状にした原料溶液を基板に塗るだけで、低コストで高性能な太陽電池が作製できるため、次世代太陽電池の最有力候補とされています。最近の研究で表面構造(表面終端)によって太陽電池の性能や耐久性が左右されることが明らかになり、表面終端を制御する表面処理法のニーズが高まっています。しかし、溶液法で作製した薄膜の表面構造の評価は困難でした。本講座では、電子分光法を使った表面評価法と電子準位の測定法を紹介します。

 【キーワード】
ペロブスカイト太陽電池の表面終端、表面パッシベーション、エネルギーバンド

【ポイント】
有機半導体、有機・無機ハイブリッドペロブスカイトの電子構造の専門家。2012年に発表した低エネルギー逆光電子分光法は、これらの伝導帯の標準的な測定法として普及している

【習得できる知識】
・界面構造、表面終端などの基本的な知識
・電子準位についての知識
・光電子分光法、低エネルギー逆光電子分光法などの電子分光法の原理と使い方

【プログラム】
1.ペロブスカイト太陽電池の界面と電池性能
　1-1　表面終端構造
　1-2　界面電子準位接続
2.電子分光法による表面構造と界面電子構造の測定原理
　2-1　紫外光電子分光法と準安定原子電子分光法
　2-2　低エネルギー逆光電子分光法
3.鉛ペロブスカイト太陽電池の表面終端構造
　3-1　太陽電池性能
　3-2　表面終端構造
　3-3　界面電子準位接続
4.その他の実例
5.まとめ

【第3講】 IoT機器・センサー用の電源モジュールとしてのペロブスカイト太陽電池開発
【講師】ホシデン株式会社　表示部品生産統括部　統括部長　滝川　満　氏

【主旨】
　カーボンニュートラルの切り札として、化石燃料から再生可能エネルギーへの代替が進んでいるが、本講座で紹介するペロブスカイト太陽電池は、既存のシリコン型太陽電池に比べ、鉱物資源に依らず、また低温プロセスで製造可能であるため、真に環境対策となりうる次世代型太陽電池の本命と言われ、各国で開発が進んでいる。

　本講座では、その性能及び特徴付けから、単なる屋外型ソーラーパネルとしてだけでなく、IoT機器・センサー用の電源モジュールの可能性について、紹介する。

 【キーワード】
ペロブスカイト太陽電池　IoT機器　センサー　電源モジュール

【ポイント】
当社はディスプレイ関連の事業に長く関わっており、その製造プロセスから用途まで関連するスキルに関し、熟知している。
その中、ディスプレイとの親和性が高い太陽電池についても、長く研究開発してきており、有機系太陽電池での参入の機会を伺っていた。
その中で一早くペロブスカイト太陽電池の将来的な可能性を見出し、事業参入を決め、マーケティング活動を実施するとともに、事業パートナーを調査し、オープンイノベーションを活用し、早期の事業化を目指している。
その過程での、特徴づけは、客観性があり、分かりやすく、誰にでも理解できるよう、ペロブスカイト太陽電池について講演できると自負している。

【習得できる知識】
・太陽電池の特徴と求められる性能
・他の太陽電池との比較してのペロブスカイト太陽電池の特徴
・ペロブスカイト太陽電池の活用方法

【プログラム】
0.はじめに
1.太陽電池全般について
　1-1　光電変換素子について
　1-2　太陽電池の種類
　1-3　ペロブスカイト太陽電池
2.ペロブスカイト太陽電池の特徴
　2-1　ペロブスカイト構造
　2-2　ペロブスカイト太陽電池の特徴
　2-3　シリコン系太陽電池との比較
　2-4　ペロブスカイト太陽電池の優位性と課題
3.事業化について
　3-1　ホシデンの概要
　3-2　事業戦略
　3-3　事業パートナーについて
4.ペロブスカイト太陽電池のIoT機器・センサーへの電源モジュールとしての応用
　4-1　ペロブスカイト太陽電池の応用
　4-2　電源モジュールの回路構造