ニュースリリース
室内光に適した高性能の完全固体型色素増感太陽電池の開発に成功
～ 安全性・耐久性の確保と、従来比2倍以上の発電能力を実現～
2014年6月11日
株式会社リコー
株式会社リコー（社長執行役員：三浦善司）は、このほど、室内の微弱な光源における発電性能を大幅に向上させた色素増感太陽電池の電解質を固体材料のみで構成することに成功しました。それにより、安全性および耐久性の面で大幅な優位性を確保しています。さらに、現在市場において高性能と評価されているアモルファスシリコン太陽電池(*1)に対して2倍以上の高出力を達成しました。高い発電効率と安全性・耐久性の確保で、今後ますます需要が高まると予想されるセンシング用途などの自立型電源（外部電源を必要とせずに発電可能）として実用化が期待されます。
色素増感太陽電池は、散乱光や屋内照明等の微弱光でも効率よく発電できる次世代型太陽電池として注目されています。色素の可視光吸収を利用して発電するもので、表面に有機色素を吸着したナノ（10億分の1）メートルサイズの酸化チタン粒子からなる多孔質の膜を形成した透明導電性基板と、金属薄膜を形成したガラス基板の間にヨウ素系電解液を封入したものが一般的です。さらなる発電効率の向上に加えて、液体の電解質を用いているため安全性（ヨウ素や有機溶媒の揮発や電解液漏れ）や耐久性（電解液による酸化チタンに吸着した有機色素剥がれ）に課題があり、実用化が困難とされてきました。
リコーは、これらの課題を材料、構造、製造方法における独自技術の開発で克服しました。本デバイスの構造は、複合機に用いられている有機感光体と類似しており、リコーが保有する材料技術やデバイス作製技術が活かされています。
リコーが開発に成功した完全固体型色素増感太陽電池のデバイス構造
■安全性の確保
リコーが開発した素増感太陽電池は(*2)目前，在各地区的道路上，所需的香港内地内地内地内地内地内地各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各公司名称：SCF-CO2(*3)下での製膜）により、従来では困難であったナノレベルの酸化チタン粒子の多孔質膜内部に上記ホール輸送性材料を高密度に充填することに成功しました。これにより、液漏れやヨウ素による腐食や人的有害性のリスクがなくなり、一般的な液体型の色素増感太陽電池のもつ技術課題を解決しました。
従来工法に比べてはるかに高密度に固体電解質の充填を可能にした超臨界充填法（電子顕微鏡写真）
※電子顕微鏡写真は、デバイス構造の模式図を反時計回りに90度回転させた向きになっています。
■発電効率の向上
電解質を固体材料のみで構成するにあたって、固体添加剤とデバイス構造を最適化することで、発電効率も大幅に向上させています。さらに室内光源波長に適した有機色素を設計することで、室内光における高い発電性能を得ることに成功しました。標準的な发光二极管2)四、13.6μW/cm2と2倍以上、またこれでに発表されているもっとも恋恋な電解型素増感太陽電池（8.4μW/cm）2）と比べても1.6倍以上の優れた発電性能を確認しました。
■耐久性の確保
すでにさまざまな耐久性試験も実施しており、85℃の環境下で2,000時間後においても最大出力値の低下はありません。
物联网(*4)に向けて、自然環境から発電する自立型電源（環境発電素子）の実現が非常に重要になってくると考えています。センシングするものの数が膨大に増え、あるいは通常の方法では電源確保が難しい場所においては、環境から電源を得る手段が必須となります。リコーは環境発電（エネルギーハーベスト）用光環境発電素子として固体型色素増感太陽電池の応用を積極的に目指します。
《2014日本影像会议》（Imaging Conference Japan 2014）6月11日～13日）で発表いたします。また、本技術を利用した固体型色素増感太陽電池直列モジュールを設計・製造ソリューション展（6月25日～27日、東京ビッグサイト）のリコーブースにおいて展示予定です。
| (*1) | アモルファスシリコン太陽電池 |
| 根据12471年的各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各根据12449年的ァ12449;ァァシシァ;12449;ァ12449;12449;12449;12449;シシ;シシ12471;12467;;3838255;;靘;;;2727744;;;;;;年年，目前的约1.8 8月月8日日的车辆车辆的车辆会会会录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录录コン太陽電池に比較して微弱光における出力が高いため、室内光で利用する太陽電池にはアモルファスシリコンが主に使用されている。 | |
| (*2) | 第五章 |
| 広いπ共役（分子内の隣り合った原子同士の電子軌道の重なり）結合を有し、電子軌道上をホール（プラス電荷）が動いていくことで、電気を流すことができる有機材料。 | |
| (*3) | 超臨界流体二酸化炭素 |
| 根据20108年的各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各压力为31.1℃、7.37MPa | |
| (*4) | 物联网 |
| あらゆるものにセンサーと通信機能が装備され、センサーが発する大量情報をビッグデータ解析し利用する近未来社会。 |
目前，各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各の開発‘：東
| リコーグループについて |
目前，约有12 22日的リ各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各目前，该地区的各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各各22770上は2兆1，956億円・国際会計基準）。
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