イーメックス

テクノロジー・製品

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フレックス・ソーラー・セル

樹状めっき技術で樹脂シート内に太陽光発電用パーツを組織化!

要旨

イーメックスと九州大学は、イオン交換樹脂内に樹状ナノ構造金属電極と有機色素類を組織化する技術を活用して、 斬新なフィルム状太陽電池の基本技術を確立しました。 太陽電池「フレックス・ソーラー・セル」は、高価な透明電極を用いず、ロールツーロール法による低コスト量産が可能です。 さらに大面積かつフレキシブルの特長を活かすことで、環境・エネルギー分野で新規用途が開拓できます。

技術の特長

従来の色素増感型やバルクへテロ型の有機太陽電池は、電極上に光電変換システムを層状に積み上げていく方式でした。これに対して、 イーメックスと九州大学が目指すフレックス・ソーラー・セルは、樹状めっき技術を用いて、太陽電池のフレームとなる樹脂シート内に あらかじめ電極対を形成し、次に化学操作によってシート内に光合成反応に関連した電子リレー系を組み込むという手法で光電変換システムを 構成することが特長です。このため、セルの形状やサイズを自在に設計することができます。

技術の内容

フレックス・ソーラー・セルの構造を下記の概略図(左下)に示します。セルの基材はイオン交換樹脂シートが用いられ、特殊な基板を必要としません。 シートの両面には無電解めっきによって作製した樹状ナノ構造の金属電極が形成され、内部には両電極との電子の受け渡しを行う光合成反応に関連した 電子リレー系が組み込まれることによって、シートを横断する光電変換システムが構成されます。  さらに、電解質として電解液を使わずに、固体であるイオン交換樹脂を使用していることから、耐久性が大きく向上します。 これは、弊社のアクチュエータやキャパシタの開発で裏付けられております。  電極はめっき技術によりイオン交換樹脂の中に微細に形成(右下写真)されていますので、表面積は平板の1万倍に達し、 光電変換サイクルを大幅に促進します。また、金属めっきは電極と集電体として機能するため、太陽光の利用率を制限していた、透明電極が不要となります。

       フレックス・ソーラー・セル

加えて、樹状ナノ構造電極は、九州大学のプラズモニクス技術を駆使することにより、可視域から近赤外線域の広い範囲の光を捕集し光電流を増強する機能を発揮させることができるので、フレックス・ソーラー・セルの高効率化が期待されます。

製品化にむけて

弊社は、量産製造の連携により早期の製品化を目指していきます。

 2010年5月14日 日経BP掲載   イーメックスなどが固体電解質で色素増感型太陽電池、Liイオン2次電池の技術を応用