彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと
伝えられる招と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え(戦国時代の井伊
軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと)と兜(かぶ
と)を合体させて生まれたキャラクタ。
【季語と短歌:1月20日】
✳️ タンデムセルで30%超の変換効率達成
【概説】自動車や人工衛星等で使用される太陽電池は,搭載可能な面積が
限定されるため可能な限り高い変換効率が求められる。ペロブスカイト太
陽電池単独の理論変換効率は33.7%であるのに対し,ペロブスカイト太陽
電池と結晶シリコン太陽電池を積層したタンデム型の理論変換効率は43.8
%と単独型の数値をはるかに上回るため,タンデム型には高効率太陽電池
として非常に高い優位性がある。タンデム型は,受光面側から順にペロブ
スカイト,結晶シリコンそれぞれの発電層を持つ構造となっており,最初に
ペロブスカイト太陽電池が可視光領域の光エネルギーで発電し,ペロブス
カイトが吸収しない赤外領域の光エネルギーで結晶シリコン太陽電池が発
電する。ペロブスカイト太陽電池には,可視光での高い発電能力と赤外線
をロスすることなく結晶シリコンに透過させる性能の両立が求められる。
今回,両社はペロブスカイト太陽電池の透過性に着目し,赤外線透過率を
81%まで向上させることに成功した。ペロブスカイト太陽電池には,可視
光での高い発電能力と赤外線をロスすることなく結晶シリコンに透過させ
る性能の両立が求められる。今回,両社はペロブスカイト太陽電池の透過
性に着目し,赤外線透過率を81%まで向上させることに成功した。
今回得られた変換効率の数値は、セルレベルの限定された面積での測定値
であり、今後、本取り組みの成果を基盤としてモジュール化・大型化に取
り組み、ユーザーメリットに優れた高効率太陽電池の実用化に向けて開発
を継続。 なお、本成果は 2025 年 1 月 21 日、22 日に京都大学宇治キャ
ンパスで開催される The Asia-Pacific International Conference on Perovskite,
Organic Photovoltaics and Optoelectronics (IPEROP25)において発表され
る予定です。
【エネコートテクノロジーズについて】
エネコートテクノロジーズは、京都大学化学研究所若宮淳志研究室の研究
成果を実用化する
ために2018年1月に設立された京都大学発スタートアップであり、①低照
度(屋内)向け高効率太陽電池を用いたデバイス(屋内光源デバイス)に
よる IoT 化促進への貢献、②高照度(屋外)向け軽量薄膜太陽電池による
カーボンニュートラル社会実現への貢献をコーポレートミッションと位置
付け事業に取り組んでいる。 車載用太陽電池の開発は、上記②高照度(屋
外)向け軽量薄膜太陽電池によるカーボンニュートラル社会実現への貢献
の一環として取り組んでいるものであり、豊かなカーライフの実現、自動
車セクターのCO2排出量削減を目指す。
✅ 太陽光の見は水素生産を変える可能性
オーストラリアのフリンダース大学が主導する国際研究により、ナノスケ
ールの化学が進歩し、太陽光エネルギーを利用して水から水素を生成する
持続可能かつ効率的な技術の開発がさらに進展したという。
PEM電解技術のコスト開発画像: グリフィス大学、Journal of Cleaner
Production、クリエイティブ コモンズ ライセンス CC BY 4.0
🎈水素がネットゼロへの移行において役割を果たすためには、生産コスト
を下げる必要がある。数メガワットの太陽光発電で動く今日のプロジェク
トを1GW程度にまで規模を拡大することで、オーストラリアで水の電気分
解によりグリーン水素を生産するコストは、2050年までに1kgあたり2ドル
まで下がる可能性があることを示す。この研究で、水素製造の電気分解技
術のプロトン交換膜(PEM)を想定。電気分解装置に電力を供給に、10M
W、100MW、500MW、1GWの設備容量を持つ太陽光および風力発電所を
想定する。異なる条件は、電解装置アレイサイズ。最初のバリエーション
では、発電所の出力で最大電力を利用できるサイズ。しかし、ピーク電力
は頻繁に発生せず、十分に活用されない可能性があり、無効となるピーク
電力を削減する削減電力プロファイルも提示し、より小型で安価な電解装
置アレイを実現させる。
本研究では、FeドーパントとCo/Se空孔を組み込むことで、OER用の原子
的に薄いCoSe 2ナノベルトの触媒ポテンシャルを完全に掘り起こすこと
を目指す。実験と理論計算の両方を通じて、最良の触媒はCoSe 2 –D Fe –
V Coであり、最も活性な中心はV Coに最も近い表面Feサイトに隣接する
Co 2サイトであることがわかった。FeドーピングとCo空孔は相乗的に作
用してCo 2の電子状態を最適化のため、OH*の結合エネルギーが大幅に減
少し、高い触媒活性が達成される。対照的に、Se由来のO空孔はCo 2サイ
トでのO*の結合エネルギーに明らかな影響を及ぼし、その結果、比較的高
い過電位と低い触媒活性をもたらした。
アレイの 3 番目のバリエーションでは、電解槽の過負荷を考慮。「このシ
ナリオでは、電解槽は、スタックの寿命を縮めないように、短期間でまれ
に定格容量を超える入力電力を使用するようにサイズ設定する。「過負荷
容量を組み込むことによる LCOH への影響を確認に、150% の値を想定す
る」。
基準シナリオにおけるLCOH、楽観的シナリオと悲観的シナリオを示すエ
ラーバー(画像: グリフィス大学、Journal of Cleaner Production、CC BY
4.0 DEED)
aさまざまな触媒の合成方法の概略図。b CoSe 2 –D Fe –V Coナノベルトの
走査透過型電子顕微鏡 (STEM) 画像。選択領域の電子回折パターン (左の
挿入図) は、立方晶と斜方晶の混合相を示し、断面図 (右の挿入図) は原子
の厚さを示しています。スケール バーは、200 nm、5 1/nm (左の挿入図)、
2 nm (右の挿入図) です。c CoSe 2 –D Fe –V Coの原子間力顕微鏡画像と、
画像内の白い線に沿った高さプロファイル。d CoSe 2 –D Fe –V Coの Co、
Fe、Se の元素マップ。スケール バーは、300 nm。e – gさまざまな触媒
の高解像度高角度環状暗視野 STEM (HAADF-STEM) 画像と選択された長
方形領域に沿った強度プロファイルは、それぞれ CoSe 2 –D Fe –V Seおよ
び CoSe 2 –D Fe –V Coの表面 Se および Co 原子が失われていることを示唆
しています。スケールバー、0.5 nm。
FeドーパントとCo/Se空孔がOER触媒性能にどのように影響するかを理解
するために、調製した触媒を、精製1M NaOH中で回転ディスク電極(RD
E)法によって系統的な電気化学的評価にかけた(図 2)。最初にサイクリ
ックボルタンメトリー(CV)を実施して電極を活性化したところ(補足図
4)、最初の数サイクルで大きな電流密度が記録され、陽極電位でのアルカ
リ溶液中のCoSe 2の不安定性を示した。EDS分析によると、CVテスト後はSe
信号がほとんど検出されず、SAEDパターンはOER条件下で実際のホスト
として機能するCoOOH相の形成を示している(補足図 5)。ナノベルトの
厚さは、CV活性化後に1.24 nmから1.35 nmに増加しており(補足図 6)、
これはCVによって引き起こされた構造再構築により表面粗さが大幅に増加
したためである。

a電気化学二重層容量で正規化した線形掃引ボルタンメトリー曲線。b 2
.5 A F −1の電流密度 ( j )に到達するために必要な過電圧 ( η )。c η = 350
mVでの電流密度。d η = 280 mVで計算したターンオーバー周波数。e低
過電圧領域での分極曲線から得られたターフェル線図。f η = 370 mVで
のナイキスト線図 。挿入図は等価回路モデルを示しています。g回転ディ
スク電極( RDE) 法で評価したCoSe 2 –D Fe –V Coと、以前に報告された
CoSe 2およびFeCo 化合物の触媒性能の比較。h 370、420、470、および
520 mV の段階的ηで 6 時間クロノアンペロメトリー試験、およびj = 10
mA cm −2で 8 時間クロノポテンショメトリー試験による耐久性評価。 b –
dのエラーバーは、5 つの技術的複製の標準偏差を示す。