画期的な太陽電池は屋内照明に利用される

ユニバーシティ・カレッジ・ロンドン（UCL）が率いる国際チームは、屋内光から効率的にエネルギーを収集できる、より耐久性の高いペロブスカイト太陽電池を開発しました。この技術により、キーボード、リモコン、アラーム、センサーなどの低電力デバイスをバッテリーなしで動作させることが期待されます。

従来のシリコン太陽電池とは異なり、ペロブスカイトは組成を調整することで、特定の波長の室内光を吸収しやすくすることができます。しかし、この材料にはしばしば結晶欠陥（「トラップ」と呼ばれる）が含まれており、これが電子を捕らえ、電流の流れを阻害し、劣化を促進します。

『Advanced Functional Materials 』に掲載された研究で、研究チームはこの欠陥を減らすために、ペロブスカイト結晶が均一に成長してストレスを軽減するRbCl（塩化ルビジウム）と、ヨウ化物イオンと臭化物イオンを安定させて分離して性能低下を防ぐ他の2つの化学物質を組み合わせました。

「太陽電池には、切り分けられたケーキのように多くの欠陥があります。私たちが加えた3つの『材料』がケーキをつなぎ合わせ、電流がよりスムーズに流れるようにしました。この複合効果は、個々の要素よりも強力です」と、UCLの博士課程学生で筆頭著者のシミン・ファン氏は説明する。

その結果、このセルは1,000ルクス（オフィスの明るさに相当）の屋内光に対して37.6%の変換効率を達成し、バンドギャップ1.75eVの屋内照明向けに最適化されたペロブスカイトセルとして世界記録を樹立しました。期待寿命は5年以上で、従来モデルの数週間から数か月を大幅に上回ります。

試験の結果、100日以上経過した時点で、新しいバッテリーは初期性能の92%を維持したのに対し、対照サンプルは76%でした。また、過酷な環境（55℃で300時間連続高光照射）下でも、新しいバッテリーは76%の性能を維持したのに対し、対照サンプルはわずか47%でした。

モジタバ・アブディ・ジャレビ准教授（UCL）は次のように述べています。「現在、数十億もの小型電力消費機器がバッテリー交換に頼っていますが、これは持続不可能な方法です。私たちのペロブスカイト太陽電池は、一般的な材料から作られ、製造が簡単で、新聞のように印刷することもできるため、より多くのエネルギーを捕捉し、より長く使用でき、より低コストで実現できます。」