ウェアラブルデバイス向けに柔軟で折り畳み可能な太陽電池セルを開発

これまでになく柔軟で耐久性のある太陽電池セルが、韓国の釜山大学校（PNU）で開発された。

現在の太陽電池セルの多くは硬質のフラットパネルで、自由に変形させたり、折り畳んだりできない。太陽電池セルをウェアラブルデバイスなどに応用するためには、折り畳み可能で自由に繰り返し曲げられる必要がある。

PNUのIl Jeon教授は、「単なるフレキシブルエレクトロニクスと異なり、このデバイスは半径0.5mmで折り畳むことが可能で、大きく変形させることができる。従来の極薄ガラス基板や金属酸化物の透明導体では、柔軟性を持たせることはできるが、完全に折り畳むことができない」と、説明する。

PNUの研究者達は、新しいフレキシブルな太陽電池セルを作るために、透明性と機械的弾力性の高い単層カーボンナノチューブ（SWNT）フィルムを使った。次に、ポリイミド（PI）の基板に導電層を埋め込み、ナノチューブの空隙を埋めて、曲げなどの力が加わったときにSWNTが基板から剥がれないようにした。最後に、研究者達はSWNT-PIナノコンポジット層に不純物として酸化モリブデンを加え、より多くの電荷を発生させるようにした。

こうして完成した厚さ7μmのコンポジットフィルムは、曲げに強く、約80％の透明度がある。更に、電力変換効率は15.2％を示し、これはカーボンナノチューブ導体を使用した太陽電池で過去最高だという。研究成果は、科学ジャーナル『Advanced Science』に掲載されている。

ウェアラブルデバイス向けに柔軟で折り畳み可能な太陽電池セルを開発