Sol-X 国際連携拠点

太陽エネルギーを基軸としたカーボンニュートラル社会実現をめざす

エネルギー環境に関わる世界規模での課題解決に資する学術的・実用的研究を推進するために、先端科学技術研究センターにおける太陽光発電、水素関連技術およびライフアセスメントの研究分野が連携して、フランス国立科学研究センターおよびボルドー大学を始め国際的に有望な研究機関や大学と強固な連携体制を構築するおとで、研究成果の創出に取り組んでいます。その中心的な役割を“Sol-X国際連携拠点”が担っています。

太陽電池の超高効率化

　新しい半導体材料や量子ナノ構造を導入して、太陽電池の変換効率を画期的に高めるための研究に取り組んでいます。具体的には、(1)半導体量子ドットを用いて、2段階で赤外光を吸収させて出力電流の増大を可能とする中間バンド型、(2)異なる半導体結 晶を積層させて、幅広く太陽光スペクトルとのマッチングを図る多接合型、そして(3)高いエネルギーのホットキャリアを電極から取り出すことで出力電圧の増大が可能となるホットキャリア型に着目し、変換効率50%に届く太陽電池の実現を目指します。さらに最近では太陽光エネルギーを一旦熱に変換し、その熱エネルギーを特定の波長の光(熱輻射)に変換して太陽電池で発電する熱光起電力発電 (TPV)や量子ドットなど低次元材料を利用した光電変換に関するテーマにも取り組んでいます。

太陽エネルギーを利用した有用物質合成

　光電気化学セルは太陽光を利用して簡便に水素を得ることができますが、特にその中核をなす光電極について研究を行っています。材料開発のみならず高効率化に寄与する機能構造構築に取り組むとともに、半導体デバイスシミュレーションやその場測定法を開発・駆使し、光触媒・光電極のメカニズム解明に取り組んでいます。

太陽光エネルギーシステムのライフサイクルアセスメント

　使用済み装置のリサイクルまで考慮したライフサイクル思考、ならびに、ライフサイクル思考に基づいたそれら技術・製品の環境影響評価技術の研究にも取り組んでいます。例えば、太陽光パネルの重量の7割を占めるガラス素材は、現行ではリサイクル 困難であり、将来的に多くの太陽光パネルが廃棄されるまでに、処理・リサイクル方法を準備しておくことが望まれます。現在も種々の使用済み太陽光パネルの処理方法が提案されていますが、それら技術の評価が望まれます。

メンバー

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• • 醍醐 市朗 教授
  専門分野：産業エコロジー、ライフサイクル評価、物質フロー分析