理研、耐水性と超柔軟性を備えた超薄型有機太陽電池を開発

 理化学研究所(理研)創発物性科学研究センター 創発ソフトシステム研究チームの福田 憲二郎 専任研究員、染谷 隆夫 チームリーダーらの国際共同研究グループは、超薄型有機太陽電池[1]の耐水性を改善し、水中でも駆動可能な素子の開発に成功した。

 本研究成果は、日常的なウェアラブルデバイスやe-テキスタイルに向けた長期安定電源応用の未来に大きく貢献すると期待できる。

 超薄型有機太陽電池は、その柔軟性と軽量な性質により、ウェアラブルデバイスの潜在的な電源として期待されている。しかし、従来の超薄型有機太陽電池は水に弱いという問題があった。
 今回、国際共同研究グループは、陽極を構成する銀と発電層との界面に酸化銀を備えることで、陽極と発電層との間の界面接着を強化する技術を開発し、耐水性と超柔軟性を兼ね備えた有機太陽電池の実現に成功した。
 作製された厚さ3マイクロメートル(μm、1μmは100万分の1メートル)の超薄型有機太陽電池は、水に4時間浸漬した後もエネルギー変換効率の保持率が89%であり、水中で30%の圧縮歪(ひず)みと復元を繰り返す機械的な変形を300回加えた後も、エネルギー変換効率の保持率が96%という高い安定性を示した。
 さらに、この超薄型有機太陽電池を水中で浸漬した状態で光を入射させて発電させる試験を行ったところ、60分以上の連続駆動を達成した。

 本研究は、科学雑誌『Nature Communications』(2月1日付:日本時間2月1日)に掲載された。

プレスリリースサイト(riken):https://www.riken.jp/press/2024/20240201_4/index.html