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太陽光発電・太陽電池

光エネルギーを電気エネルギーに変換する小型太陽電池のイメージ

太陽光発電は、原子レベルで光を電気に変換する技術です。光電効果によって、ある種の半導体材料は太陽光(フォトン)を吸収して電子を放出します。太陽電池は可視光だけでなく、太陽光からの広範囲の波長域の光を吸収し、太陽放射エネルギーを有用なエネルギーに変換します。安全かつ持続性可能で効率的なエネルギー源として、太陽光発電および太陽電池システムは、電気自動車(EV)、ソーラールーフから揚水ポンプ、海水の淡水化システムまで、さまざまな機器におけるネットワーク発電または単独発電で使用されています。  

太陽電池は、pn接合として半導体材料層を利用し、フォトンとしての光エネルギーを電流(電子)に変換します。このpn接合とは、p型半導体(電子受容体)とn型半導体(電子供与体)の界面です。フォトンがn型半導体に吸収されると、電子が取り除かれ、自由電子と電子正孔のペアが生成します。負に帯電した電子はp型材料に、正に帯電した正孔はn型材料に引きつけられます。完成した回路が電極に接続されると、自由電子は回路内を移動して電流および電圧を発生し、最終的にp型材料に戻って電子-正孔と再結合します。



      注目のカテゴリー

      次世代太陽電池のイメージ。
      太陽エネルギー材料

      多様なペロブスカイト前駆体材料や量子ドット、有機太陽電池向け材料を提供し、太陽光発電の電力変換効率の向上に寄与します。 

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      高純度無機塩類から作られたダイナミックMのペトリ皿
      高純度無機塩類

      硝酸塩、シュウ酸塩、ハロゲン化物、硫酸塩、炭酸塩、酢酸塩など、無水物と水和物の両方の形で利用できる高純度無機塩類を幅広く取り揃えています。 

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      液相および気相成長は、薄膜やコーティング形成に用いられる2つの合成経路です。
      液相・気相成長用前駆体

      高品質の液相・気相成長用前駆体は、エレクトロニクスや光学から、太陽電池、高性能コーティングまでの高度で精密な薄膜形成に最適です。

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      抽象的な背景を浮遊する球状金ナノ粒子のコンピューターによるイラスト。
      無機・金属ナノ材料

      無機および金属ナノ材料、修飾ナノ粒子、ナノ材料キットなどの多種多様なナノ粒子製品を販売しています。

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      太陽光発電システムの効率は、発電セル技術の種類と、用いる半導体材料の種類によって異なります。初期の太陽電池は、無機系の多結晶や単結晶材料で構成されていました。近年太陽電池の技術が大きく進歩したのは、有機エレクトロニクスや有機材料の著しい進歩によるものです。

      有機太陽電池は軽量かつフレキシブルであり、インジウムスズ酸化物(ITO)やフッ素ドープ酸化スズ(FTO)などの透明導電体上に、低温溶液プロセスにより高性能ポリマードナー、フラーレン、非フラーレンアクセプター(NFA:non-fullerene acceptor)などを積層し、低コストで製造できます。有機ホール輸送材料(HTM:hole-transport material)は、高性能ペロブスカイト太陽電池の実現を可能にし、太陽エネルギーをより効率的に利用するための新たな方法となっています。

      ペロブスカイト太陽電池では、通常、光活性層として無機有機ハイブリッド材料を使用します。ペロブスカイト太陽電池は、変換効率が高く、低コストで製造が容易なため、最も急速に発展している太陽電池技術です。特に、ハロゲン化鉛ペロブスカイトは最も高い変換効率を示し、大規模製造に向けた開発が進められています。 

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