Research press release

たった1パーセントの材料で高性能太陽電池を作る

Nature Materials

Full solar-cell performance with only one percent of material used

使用される材料の量が従来のデバイスのたった1パーセントだけというフレキシブル太陽電池の設計が、Nature Materials(電子版)に報告される。その他多くのフレキシブル太陽電池の設計と異なり、今回の新しい設計では高い光変換効率が実現されている。そのような軽くて効率のよい太陽電池は、車のサンルーフから衣類に取り付けられるデバイスまで、さまざまな応用が考えられるであろう。

H Atwaterらは、高価な半導体材料の使用量を大幅に抑えつつ高レベルの光吸収を実現するために、デバイスにマイクロメートルサイズの微小シリコンロッドを使用している。入射光は、デバイス中のロッド間を何度も跳ね返った後に吸収されることになる。Atwaterらは、光を効率よく誘導するために、微小なアルミナナノ粒子反射体をロッド間に取り入れた。全体的な結果として、利用可能な入射太陽光のうち、最高で85%が吸収される。

A flexible solar-cell design is reported online this week in Nature Materials that uses only one percent of the material used in conventional devices. Unlike many other flexible solar-cell designs, this new design achieves a high light-conversion efficiency. The possible applications for such lightweight, yet efficient solar cells could range from car sunroofs to devices that can be placed on clothing.

To achieve such high levels of light absorption while employing significantly less of the costly semiconductor material, Harry Atwater and colleagues use small micrometre-sized rods of silicon in their device. Incoming light bounces back and forth multiple times between the rods in the devise until it is absorbed. In order to ensure that the light is guided more efficiently, the researchers use small alumina nanoparticle reflectors placed between the rods. The overall result is that up to 85% of usable incident sunlight is absorbed.

doi: 10.1038/nmat2635

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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