早稲田大学と東海大学横浜キャンパスの研究グループは、次世代太陽電池技術における重要なブレイクスルーを発表しました。彼らは、従来の光起電材料では回収されにくい太陽スペクトルの近赤外線（NIR）領域を効果的に利用できる「アップコンバージョン・ペロブスカイト太陽電池」を開発することに成功しました。 この革新的な設計は、洗練されたアップコンバージョン機構を採用することで、しばしばショックレー–クイッサー限界によって制約される太陽エネルギー変換の主要な制約を克服します。研究者らは、近赤外光の強い吸収で知られる有機色素インドシアニン・グリーン（ICG）を、特殊な希土類イオン含有ナノ粒子の表面に固定しました。 仕組みは次のとおりです：インドシアニン・グリーン色素が弱い近赤外光子（低エネルギー光）を捕捉します。このエネルギーは希土類イオン含有ナノ粒子に伝達され、集合的により高エネルギーの可視光として再放出されます。太陽電池のペロブスカイト層は、この新たに変換された可視光を効率的に吸収できるようになります。これは、太陽スペクトルのより広い領域を利用するための重要なステップです。 このプロトタイプが達成した性能指標は実用化に向けて非常に有望です。セルは開放電圧（$V_{\text{oc}}$）で約1.2ボルトに近い値を示し、光電変換効率は16パーセント超を達成しました。これまで利用されていなかった近赤外エネルギーを取り込むことで、次世代太陽電池の商業化が加速され、特にタンデムセル構成に統合された場合には長期的に大幅な効率向上が期待されます。
早稲田大学と東海大学横浜キャンパスの研究グループは、次世代太陽電池技術における重要なブレイクスルーを発表しました。彼らは、従来の光起電材料では回収されにくい太陽スペクトルの近赤外線（NIR）領域を効果的に利用できる「アップコンバージョン・ペロブスカイト太陽電池」を開発することに成功しました。この革新的な設計は、洗練されたアップコンバージョン機構を採用することで、しばしばショックレー–クイッサー限界によって制約される太陽エネルギー変換の主要な制約を克服します。研究者らは、近赤外光の強い吸収で知られる有機色素インドシアニン・グリーン（ICG）を、特殊な希土類イオン含有ナノ粒子の表面に固定しました。仕組みは次のとおりです：インドシアニン・グリーン色素が弱い近赤外光子（低エネルギー光）を捕捉します。このエネルギーは希土類イオン含有ナノ粒子に伝達され、集合的により高エネルギーの可視光として再放出されます。太陽電池のペロブスカイト層は、この新たに変換された可視光を効率的に吸収できるようになります。これは、太陽スペクトルのより広い領域を利用するための重要なステップです。このプロトタイプが達成した性能指標は実用化に向けて非常に有望です。セルは開放電圧（$V_{\text{oc}}$）で約1.2ボルトに近い値を示し、光電変換効率は16パーセント超を達成しました。これまで利用されていなかった近赤外エネルギーを取り込むことで、次世代太陽電池の商業化が加速され、特にタンデムセル構成に統合された場合には長期的に大幅な効率向上が期待されます。
