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三菱化学柔性有机薄膜太阳能电池可利用印刷技术进行高效生产

 三菱化学2011年4月宣布,在有望成为“新一代太阳能电池”的“有机薄膜太阳能电池”领域,实现了世界最高的9.2%能源转换效率。三菱化学的有机薄膜太阳能电池的特点是,可利用印刷技术进行高效生产。不久的将来,也许房间的壁纸、窗帘、汽车车身以及衣服等都能实现太阳能发电。

“在不久的将来,除了房顶外,或许还能利用房子的墙壁、房间的壁纸、窗帘、汽车的车身以及衣服等多种物品进行太阳能发电”。 

说这番话的是三菱化学的执行董事、OPV(有机薄膜太阳能电池)业务推进室长星岛时太郎。 

经历了福岛第一核电站的事故,人们对自然能源、尤其是对太阳能发电的期待越来越高。在这一背景下,三菱化学于2011年4月宣布,作为有望成为“新一代太阳能电池”的、该公司的“有机薄膜太阳能电池”的能源转换效率达到了世界最高值——9.2%。

星岛介绍说,“这一效率还被美国《科学》杂志进行了介绍。将迄今为止8%出头的最高值一举提高了1%,海外的研究人员们也为之大吃一惊”。

目前,设置在家中房顶等处的太阳能面板大多为无机类“结晶硅太阳能电池”。这类电池价格昂贵,因此迟迟未能普及开来。价格昂贵的主要原因在于原料使用了高纯度硅。而且,日本全部依赖从中国进口,还存在资源风险的问题。

因此,需要开发采用低价格和低资源风险原料的新一代太阳能电池。最佳候选就是日本目前正在快速推进开发的有机类太阳能电池。 

有机类太阳能电池物如其名,是以碳等有机物为材料的太阳能电池。目前大致可分为“色素增感型太阳能电池”和“有机薄膜太阳能电池”两种。三菱化学研究开发的是后者。有机薄膜太阳能电池采用易于采购的原料,与以往的结晶硅太阳能电池相比,可大幅降低生产成本。另外,还具备薄型、轻量、可弯曲等特点,应用范围广泛,能够加工成多种形状。

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有机类太阳能电池性能提高的关键在于其有机物等主要原料。为此,近年来,为了将公司长年积累的材料相关知识和技术用于太阳能电池,住友化学、三井化学、东丽以及东洋纺等材料厂商纷纷涉足该市场。三菱化学也是其中之一。


此前有机类太阳能电池存在的课题是,能源转换效率只有5%左右,产品寿命短。因此,为进一步提高能源转换效率和产品寿命,众多企业和研究机构展开了激烈竞争。在这种情况下,三菱化学发布了“能源转换效率达到9.2%”的试制品。


星岛称,“如果能源转换效率能达到10%,就可以决定实用化了。此次的成功让我们看到了在2012年实用化的希望”。


另外,星岛还补充道,“不过,本公司的有机薄膜太阳能电池的真正价值并不在于能源转换效率高,而在于可采用印刷技术的制造方法”。

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