光電変換効率が高い有機薄膜太陽電池の発電の仕組みは「下り坂」だった―京都大学が発電機構を解明

左図：従来型の有機薄膜太陽電池では、十分な「オフセット」（=電子の動きを速くするドーピングのようなもの）がないとエネルギー準位の峠を越えられず効率よく発電できない。右図：最新型の有機薄膜太陽電池ではエネルギー準位の勾配ができるため、オフセットがなくても坂道を下るだけで効率よく発電できる
京都大学大学院工学研究科の研究グループは2月24日、プラスチック太陽電池とも呼ばれる有機薄膜太陽電池（OSC。Organic Solar Cell。OPVとも）の発電メカニズムを明らかにしたと発表した。P型半導体に半導体ポリマー、n型半導体に非フラーレン型電子アクセプターを用いたOSCは、「坂を下る」ように効率的に発電ができるという。
軽量、柔軟で、大量生産に向き、室内光でも光電変換効率が高いOSCは、次世代太陽電池として注目されている。特に、これまでn型半導体に使われてきたフラーレン誘導体の替わりに非フラーレン型電子アクセプター（NFA。Non-Fullerene Acceptor）を使うことで、OSCの課題となっていた高い「オフセット」（エネルギー準位差）の問題が解決し、さらなる高効率が実現した。研究グループでは、半導体ポリマーに「PM6」という有機化合物を、NFAには「Y6」という有機化合物を用いて研究を行った。これらは、オフセットが低くとも発電効率がよいことから、現在もっともよく研究されてい

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