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札幌の近況＆ NIMS：ペロブスカイト太陽電池の性能改善 etc

テーマ：気になる技術動向(1525)

カテゴリ：気になる技術情報

10月4日朝7時22分頃に北朝鮮によるミサイル発射を受けて、
Jアラートが北海道と青森方面に発報されました。
　かなり久しぶりの  Jアラート 
　情勢が情勢だけにびっくり、ロシアからのミサイル攻撃が始まった
　のかと思いました。　心臓に悪いですよ。

このような状況にあっても、アラートのみで
　国防上どのような動きや対応がなされたのか全くわかりません。
　教えて欲しいですよね。

　アラートを出すだけで、着弾地点の確認だけを行っているのであれば

　領空を通過することがあらかじめ計算できるのであれば
　国内に落ちない地点で迎撃することはできないのでしょうか
　そのうちに後悔する事態が起こってしまうような気がしてならないのですが

　また、遅くとも発射から10分後には日本着弾有無が判るはずですが
　過ぎてもなかなか報道されないことにも不安を覚えました。

　今の技術で最大限できる対処方法を明確にし、技術以外に有効な対処が
できない理由があるのであれば それを 国民にアピールすべき ですよね。
　国民の生活を守るために 法律や制度改革が必要であれば早急に ・・・・・・

Fig-1：ルフィ－＆シャンクス

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＜気になる技術情報＞

〇 NIMS(物質材料研究機構）

　　太陽光に対して 20%以上の光電変換効率を維持 しながら、 1,000時間以上の
　　連続発電に耐える耐久性 の高い ペロブスカイト太陽電池 を開発

【概要】

　　物質材料研究機構 (NIMS) は、太陽光に対し20%以上の光電変換効率 (発電効率)
　　を維持しながら、1,000時間以上の連続発電に耐える耐久性の高いペロブスカイト
　　太陽電池 (1cm角) を開発しました。

　　出典：NIMS 2022年9月16日プレスリリース
　　　　　 https://www.nims.go.jp/news/press/2022/09/202209160.html
【背景】　
　　ペロブスカイト太陽電池は、約100 ℃でプラスチック上に作製できるため、汎用
　　太陽電池の軽量化も可能、従来の太陽電池よりも製造コストが安く加工しやすい
　　次世代太陽電池として注目されています。　
　　しかし、 ペロブスカイト太陽電池は水分との反応により劣化しやすく、高い光電
　　変換効率と長期耐久性の両立が課題 となっています。　
　　一般的なペロブスカイト太陽電池は、ペロブスカイト層が太陽光を吸収し、電子
　　と正孔を発生、電子と正孔は、ペロブスカイト層に隣接する電子輸送層 (電子を
　　取り出して輸送する) と正孔輸送層 (正孔を取り出して輸送する) へ移動すること
　　で電流として取り出されます。　
　　各層と界面での電子と正孔のスムーズな移動を保ちつつ、水分子を遮蔽する界面
　　制御が、発電効率と耐久性を両立させる鍵となります。

【成果】　

　　本研究では、 電子輸送層とペロブスカイト層 (ABX3で記述される結晶構造で
　　A= ホルムアミジニウムイオン(FA+), Cs+ ,Rb+、B=Pb2+、X=I-　の　
　　FA0.84Cs0.12Rb0.04PbI3ペロブスカイトを形成) の界面にフッ素原子を有 する
　　(撥水性を有する) ヒドラジン誘導体 (5F-PHZ) を導入。　
　　これにより、 電子輸送層を通じてペロブスカイト層に侵入する水分子を遮断し、
　　太陽電池の耐久性を高め、発電ロスの原因となるペロブスカイト表面欠陥の形成
　　を抑えることに成功。　
　　従来100時間程度で低下していた性能が、この導入により実用化可能なレベルには
　　及ばないながら 1,000時間経過後でも、 およそ90％の発電性能を維持 できるところ
　　まで改善できたとする。　
　　また、 正孔輸送層とペロブスカイト層の界面にホスホン酸誘導体 (MeO-2PACz)
　　を導入により 、 正孔輸送層の欠陥を極小化 し、 従来効率 18.10％から22.29％に
太陽電池の効率を向上 させることができたとする。　

　　界面に導入可能な種々の分子をデータベース化し、データ駆動型研究により、界面
　　制御のための分子設計を行うことによって、さらに高効率で耐久性の高いペロブス
　　カイト太陽電池の研究を進めるとしています。

　Fig-2：ペロブスカイト太陽電池、デバイス構造と各界面に導入された分子の模式図

【個人的考察】

　　高温や水分に弱いという課題を持つタイプの太陽電池ですが、コストメリットを
　　生かせるよう、高コストパッケージングによらずに汎用利用できる 材料・構造改変
が国内の秘匿技術にて確保 できると嬉しいですよね。

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<お薦め＞
〇御菓子・スイーツ：シャトレーゼの「秋の味わいクリームあんみつ」 
　　　さつまいもの甘露煮、栗入り粒あん　IN
　　　甘すぎず癒される味。　美味しかったですよ。　税込み\302