“在任何地方都能发电” 圆柱型染料敏化太阳能电池

自2012年日本执行太阳能发电固定价格收购制度以来，日本的太阳能电池导入量大幅新增。以前太阳能电池重要是在住宅的房顶上设置，而最近以百万瓦级光伏电站为代表，在大面积的平地等设置太阳能电池的事例越来越多。虽然太阳能电池的设置方式发生了变化，但也有没变的地方。比如，太阳能电池依然是平板型。

把太阳能电池的形状变成圆柱形，提高太阳能电池设置自由度，这是研发染料敏化太阳能电池的九州工业大学研究生院生命体工学研究科教授早濑修二提出来的。这种电池可以垂直设置，能合理利用空间。记者就圆柱型染料敏化太阳能电池的优点和研究目的，采访了早濑。（采访人：大久保聪，日经BP半导体调查）

染料敏化太阳能电池的研发目的是什么？

早濑：从今后的供电情况来看，要新增可再生能源、尤其是太阳能电池的使用。采用硅（Si）等无机半导体的太阳能电池要在高温下进行结晶生长，要使用真空装置等，因此制造成本必然会升高。这样就很难在所有的地方都普及太阳能电池。要想实现普及，要成本更低，而且转换效率高的太阳能电池。

我研究的染料敏化太阳能电池的特点是，能用涂布工艺制造，可以降低制造成本。材料成本也很有可能降低，而且有望实现高转换效率。

您的研发小组研究圆柱型染料敏化太阳能电池，在形状方面很有特点。

早濑：我的研发小组有两个研究方针。一是研发新材料，提高染料敏化太阳能电池的转换效率。二是探索使用染料敏化太阳能电池的最佳形状。圆柱型染料敏化太阳能电池是在第二个研究方针下开发出来的。

为扩大染料敏化太阳能电池的应用，我的着眼点是太阳能电池单元的封装构造。利用涂布工艺以较低温度制造染料敏化太阳能电池虽然有望降低制造成本，但材料的稳定性还有问题。由于是用涂布法制造，要先把材料溶到液体中。涂布这种材料制成的膜对水和氧的耐性往往较弱，会导致染料敏化太阳能电池的性能劣化。因此，防止水和氧进入太阳能电池单元内的封装非常重要。

虽然有好几种封装方法，但假如采用以往的对策，染料敏化太阳能电池的制造成本就会随之上升，这是个难点。作为方法简单而且能以低成本防止水和氧进入的方法，我开发出了圆柱型染料敏化太阳能电池。