屋内や日陰で効率的に発電できるフレキシブル環境発電デバイスのサンプルを提供 リコーと九州大学

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リコーは2021年8月18日、九州大学と2013年から共同研究/開発した発電材料を採用したフレキシブル環境発電デバイスのサンプル提供を9月から開始すると発表した。各種センサーを常時稼働させるための自立型電源用途として、屋内や日陰で効率的に発電できるという。

フレキシブル環境発電デバイスは、九州大学の高性能有機半導体設計/合成技術と、同社が複合機の開発で培ってきた有機感光体の材料技術を組み合わせて開発。約200lxの屋内のような低照度から、約1万lxの屋外の日陰などの中照度環境下で高効率な発電ができる。41×47mmと薄型、軽量、曲げられるフィルム形状で、さまざまな形状のIoTデバイスに搭載できるという。

フレキシブル電源基板との接続例

共同研究により、光電変換層(p型有機半導体)の分子構造や材料組成などを精密に制御することで、低照度から中照度でも高い電圧と高い電流が得られる有機光電変換系を開発。また、有機デバイス設計で中間層(バッファ層)材料の最適化や界面制御に基づき、さらに高効率化と高耐久化している。

高照度環境下(疑似太陽光 約10万lx)での長時間暴露試験でも高出力を維持している。さらに、同社のフレキシブル環境発電デバイスは、部分陰による影響が少ない遮光特性を持っており、セルに陰がかかっても急激な出力低下がないという。

移動型/携帯型のウェアラブル端末やビーコンなどのデバイス、トンネル内や橋梁の裏側に設置される社会インフラのモニタリング用デバイスなどの自立型電源として適用でき、身の回りの多彩な小型電子機器類の電池交換が不要となる。利便性が向上するとともに、持続可能な開発目標(SDGs)への貢献も期待される。

フレキシブル環境発電デバイスが目指す充電のない世界のイメージ

同社は、2020年から提供している屋内向けの固体型色素増感太陽電池(DSSC)に次ぐ環境発電デバイスとして、サンプルをIoTデバイスメーカーやサービス事業者、商社向けに提供し、早期の商品ラインアップ化を目指す。

同社と九州大学は今後も、さらなる高出力化、高耐久化に向けて産学共同で研究開発を進めていく。

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