NIKKEI——日本經濟新聞中文版

      名古屋大學開發出了將可彎曲、能低價製造的光伏電池「鈣鈦礦型」光伏電池的壽命延長到2~4倍的技術。可以延長到約20年，達到與主流的以矽為材料的光伏電池相當的水準。該大學將與企業研究製造方法，力爭2020年代後半期實現實用化。這將推動有利於削減溫室氣體的新一代光伏電池的普及。

      鈣鈦礦型光伏電池是在薄膜和玻璃基板上塗佈像塗料一樣的材料進行製造。據稱，製造成本可降至使矽結晶成長來製造的矽光伏電池的一半。如果在基板上使用很薄的薄膜，重量預計可降至十分之一。

      鈣鈦礦型光伏電池重量輕，可彎曲，因此能夠安裝于之前很難設置的建築物外牆和彎曲的屋頂等地方。由於可用不斷拓展發電的場所，還有利於削減溫室氣體。為此，日本國內外的企業正在啟動量産。

      鈣鈦礦型光伏電池利用有機物等製造主要的3層。由於不耐水、氧氣和光，容易劣化，因此在室外安裝時的壽命為5~10年左右，不到矽光伏電池的一半。

      鈣鈦礦型光伏電池要想實現普及，要防止吸收陽光發電的發電層、傳輸電子的電子傳輸層及傳輸正電荷的空穴傳輸層劣化，將耐用性提高到與矽光伏電池相當的水準。

      名古屋大學的松尾豐教授等人著眼於電子傳輸層，通過與日本電子零件製造商Resonac合作提高了耐用性。原來是採用由60個碳原子構成的「富勒烯」材料製造，但經過一段時間後，分子會結成塊。存在塊與塊之間産生縫隙、傳輸電子的性能下降的課題。

名古屋大學在傳輸電子的零部件上使用新材料，以延長鈣鈦礦型光伏電池的壽命（名古屋大學提供）

      為此，松尾教授等在電子傳輸層採用了富勒烯結合氧原子等的新材料。不僅富勒烯分子不再容易結塊，還可以防止因接觸水分等産生的劣化。

      為了確認性能，使用在真空中蒸發原料以使材料堆積的真空蒸鍍，在發電層上形成電子傳輸層的膜，試製出了1.5釐米見方的光伏電池。

      試製出的光伏電池被放置在攝氏25度的環境中。16天後將太陽能轉變成電能的轉換效率仍保持在22％，跟矽光伏電池相當。

      即使將溫度提高到攝氏70度，轉換效率在11天後仍保持在20％，相當於當初的9成。相反，使用富勒烯的傳統光伏電池的轉換效率降到了14％。松尾教授説：「如果在薄膜基板上封裝，防止水分等進入，將有望實現壽命延長至原來的2倍，達到20年」。