印刷可能な太陽電池 、薄膜太陽電池としても知られているが、何十年もの間開発されてきたが、それらはまだ従来のシリコン太陽電池の商業的に実行可能な代替品になっていない。しかし、材料科学と印刷技術の最近の進歩により、印刷可能な太陽電池が現実に近づいています。
印刷可能な太陽電池の開発における最大の課題の1つは、柔軟な基質に半導体材料の薄い層を堆積させる方法を見つけることです。従来の太陽電池は、ガラスやシリコンなどの剛性基板に半導体材料を堆積させることにより作られています。ただし、このプロセスは印刷可能な太陽電池には適していません。印刷可能な太陽電池は、建物のファサードやポータブルエレクトロニクスなどのアプリケーションで使用するために柔軟である必要があります。
印刷可能な太陽電池の開発におけるもう1つの課題は、商業的に実行可能になるほど効率的にする方法を見つけることです。従来のシリコン太陽電池は最大25％の効率を有する可能性がありますが、印刷可能な太陽電池は通常、10％未満の効率を持っています。しかし、材料科学の最近の進歩により、最大15％の効率を持つ印刷可能な太陽電池を作るために使用できる新しい半導体材料の開発につながりました。
課題にもかかわらず、印刷可能な太陽電池の将来について楽観的になる理由はいくつかあります。印刷可能な太陽電池は軽量で柔軟で、さまざまな基質に堆積することができます。また、製造には比較的安価であり、従来のシリコン太陽電池に代わる費用対効果の高い代替品になる可能性があります。
印刷可能な太陽電池を十分に効率的で費用対効果を高めることができれば、太陽産業に大きな影響を与える可能性があります。印刷可能な太陽電池を使用して、屋上、ファサードの建設、携帯用電子機器など、さまざまな用途で電力を生成できます。これは、化石燃料への依存を減らし、再生可能エネルギーをよりアクセスしやすくするのに役立ちます。
ここに、印刷可能な太陽電池が現実に近づいた最近の進歩のいくつかがあります：
* ペロブスカイト太陽電池： ペロブスカイト太陽電池は、従来のシリコン太陽電池よりもはるかに効率的になる可能性がある新しいタイプの印刷可能な太陽電池です。ペロブスカイト太陽電池は、ペロブスカイト材料の薄い層を柔軟な基質に堆積させることにより作られています。ペロブスカイト材料は、光を効率的に吸収できるユニークな構造を持つ結晶材料のクラスです。ペロブスカイト太陽電池は、最大25％の効率を有することが示されており、これは従来のシリコン太陽電池に匹敵します。
* 量子ドット太陽電池： 量子ドット太陽電池は、従来のシリコン太陽電池よりもはるかに効率的になる可能性がある別のタイプの印刷可能な太陽電池です。量子ドット太陽電池は、柔軟な基質に量子ドットの薄い層を堆積させることにより作られています。量子ドットは、光を効率的に吸収できる独自の光学特性を持つ半導体材料の小さな粒子です。量子ドット太陽電池は、最大20％の効率を有することが示されており、これは従来のシリコン太陽電池に匹敵します。
* ポリマー太陽電池： ポリマー太陽電池は、柔軟な基質にポリマー材料の薄い層を堆積させることによって作られた印刷可能な太陽電池の一種です。ポリマー材料は、光を効率的に吸収できるユニークな構造を持つ有機材料です。ポリマー太陽電池は最大15％の効率を有することが示されており、これは従来のシリコン太陽電池よりも低いが、それでも商業的に実行可能であるほど高くなっている。
これらは、印刷可能な太陽電池を現実に近づけた最近の進歩のほんの一部です。これらの進歩が続くと、印刷可能な太陽電池は今後数年以内に太陽産業の主要な力になる可能性があります。
