有機薄膜太陽電池の高効率化・耐久性向上に向けた構成部材の最新開発動向と応用展開・今後の展望【LIVE配信・WEBセミナー】

有機薄膜太陽電池の高効率化・耐久性向上に向けた構成部材の最新開発動向と応用展開について解説！

■本講座の注目ポイント ★急速に変換効率の向上をはたしてきた有機薄膜太陽電池（ペロブスカイト太陽電池を含む）の技術的な背景から、基本的な作製技術、技術課題、性能向上や信頼性向上への寄与が期待される材料及びデバイス技術、プロトタイプ、最新の動向までを分かりやすく解説

★高効率化のカギを握る、新規有機半導体材料の設計、非フラーレンアクセプターの動向、添加剤による高効率化、非ハロゲン系溶剤、タンデム構造・多接合セルの動向を学ぶ！

★また高信頼性の確保のための各封止技術、ハイバリア成膜で同信頼性を確保し、太陽電池としての大面積化をどう両立、実現するか？その課題のキーポイントをキーマンから探る！

セミナー講師

第1部　 山形大学　 有機エレクトロニクスイノベーションセンター 教授　佐野 健志　氏 第2部　 有機デバイスコンサルティング　 代表　 向殿　充浩　氏 第3部　 山形大学　 有機エレクトロニクスイノベーションセンター / 副センター長・教授　硯里　善幸　氏 第4部　 大阪大学　　 産業科学ナノテクノロジーセンター　ソフトナノマテリアル研究分野 教授　家 裕隆　氏

セミナー受講料

【1名の場合】60,500円(税込、テキスト費用を含む)  2名以上は一人につき、16,500円が加算されます。

セミナープログラム

【第1講】 有機薄膜太陽電池の高効率化の最新状況と材料開発・今後の展望【時間】 11:00-12:15【講師】山形大学　有機エレクトロニクスイノベーションセンター 教授　　佐野 健志　氏

【講演主旨】有機太陽電池、有機無機ハイブリッド太陽電池、との名称でも呼ばれる、有機薄膜太陽電池及び、ペロブスカイト太陽電池は、次世代太陽電池の本命として注目が高まっています。それらの太陽電池が急速に変換効率の向上をはたしてきた技術的な背景から、基本的な作製技術、技術課題、性能向上や信頼性向上への寄与が期待される材料及びデバイス技術、プロトタイプ、最新の動向までを分かりやすく解説します。

【プログラム】1.　有機薄膜太陽電池の材料・デバイス技術1.1　有機薄膜太陽電池のデバイス構造

1.2　低分子系有機薄膜太陽電池

1.3　高分子系有機薄膜太陽電池

1.4　非フラーレンアクセプター

1.5　ターナリーブレンド型有機薄膜太陽電池

1.6　自己組織化単分子膜の利用

1.7　添加剤による高効率化

1.8　非ハロゲン系溶剤

1.9　タンデム構造・多接合セル

2.　有機薄膜太陽電池の応用展開2.1　超薄型有機薄膜太陽電池

2.2　シースルー太陽電池

2.3　有機光センサ・近赤外フォトダイオード

3.　有機薄膜太陽電池の応用展開3.1　従来技術における限界やブレイクスルー

3.2　変換効率15％を超える有機薄膜太陽電池

3.3　材料コストやデバイス部材コスト

3.4　課題と今後の展望

4. ペロブスカイト太陽電池 1) ペロブスカイト太陽電池の特徴

 2) デバイス構造や基本的な作製方法について

 3) 基礎的な作製技術開発の実例

 4) 変換効率20％を超える低温形成逆型ペロブスカイト太陽電池

 5) アディティブエンジニアリング

 6) 自己組織化単分子膜（SAM）の利用

 7) 電子輸送材料の検討

 8) タンデム型セルへの期待や最新動向

 9) 両面発電型セル

10) 技術課題と今後の展望

5. 有機薄膜太陽電池、ペロブスカイト太陽電池の応用

【質疑応答】

【キーワード】次世代太陽電池、有機太陽電池、有機無機ハイブリッド太陽電池、有機薄膜太陽電池、ペロブスカイト太陽電池、シースルー太陽電池、変換効率

【習得できる知識】・有機薄膜太陽電池やペロブスカイト太陽電池に関する基礎知識・それらの太陽電池の作製方法の基礎・次世代太陽電池と呼ばれるそれらの有機太陽電池、有機無機ハイブリッド太陽電池の現在位置や課題、期待について

【第2講】 有機薄膜太陽電池の事業課動向と材料・構成部材の高機能化【時間】 13:00-14:15【講師】有機デバイスコンサルティング　代表　向殿　充浩　氏

【講演主旨】地球環境、CO2削減の問題とも相まって再生可能エネルギーの活用がますます重要となる中、有機系太陽電池への期待が高まっている。有機系太陽電池の一つである有機薄膜太陽電池（OPV: Organic Photo-Voltaic）は、エネルギー変換効率（PCE）が実用レベルの目安となる20%を越え、従来のSi系太陽電池では困難な薄型・軽量・フレキシブル・透明を実現できるフレキシブル有機薄膜太陽電池の実用化技術も進展してきた。本講座では、有機薄膜太陽電池の基礎から技術動向、事業動向、技術課題などについて概説し、さらに、フレキシブル基板、ガスバリア技術、フレキシブル封止技術、透明電極技術などの材料・構成部材の高機能化について解説する。

【プログラム】1．有機薄膜太陽電池（OPV）の基礎

　1-1　有機薄膜太陽電池（OPV）の原理とデバイス構造

　1-2　有機薄膜太陽電池（OPV）の技術動向

　1-3　有機薄膜太陽電池（OPV）の事業動向

　1-4　有機薄膜太陽電池（OPV）に求められる材料・構成部材

2．フレキシブル基板　2-1　超薄板ガラス

　2-2　ステンレス箔

　2-3　ガスバリアフィルム

3．ガスバリア技術　3-1　R2R法によるガスバリア層形成

　3-2　ALD(Atomic Layer Deposition)を用いたガスバリア層

　3-3　無機/有機/無機交互積層ガスバリア層

4．封止技術　4-1　ダムフィル封止

　4-2　TFE（Thin Film Encapsulation）

　4-3　パウチ封止

　4-4　ラミネート封止

5. 透明電極技術　5-1　R2R法によるフォトリソフリー透明電極形成技術

　5-2　透明導電ポリマー技術

　5-3　銀ナノワイヤー技術

６．フレキシブル有機太陽電池の課題と将来展望

【質疑応答】

【キーワード】有機太陽電池、OPV、フレキシブル、ガスバリア、フレキシブル封止、透明電極、技術動向、事業動向

【講演のポイント】フレキシブル有機薄膜太陽電池（OPV）の基礎と技術動向、構成部材などについて、概説する。講演者は、シャープ、山形大学にて、液晶、有機EL、有機太陽電池などの研究開発を行ってきており、その経験などに基づく事業視点で、技術課題、将来展望など含めて解説する。

【習得できる知識】・有機薄膜太陽電池（OPV）の原理と基本構造・有機薄膜太陽電池（OPV）の技術動向、事業動向・フレキシブル基板技術・ガスバリア技術・フレキシブル封止技術・透明電極技術・有機薄膜太陽電池（OPV）の課題と将来展

【第3講】 印刷や塗工が可能なウルトラ・ハイバリア膜の開発と太陽電池などへの応用【時間】 14:30-15:45【講師】山形大学　有機エレクトロニクスイノベーションセンター / 副センター長・教授　硯里　善幸　氏

【講演主旨】ペロブスカイト太陽電池や有機薄膜太陽電池（OPV）が有する特徴の一つに、「フレキシブル・軽量化」があるが、その達成には外気（水蒸気・酸素）からの保護を目的としたバリア構造が必要である。フレキシブルOLEDでは、真空成膜法で形成した無機バリア膜により達成されているが、有機薄膜太陽電池（OPV）などの太陽電池ではさらなる低コスト化が必要である。当研究室ではウェットプロセスｘ光緻密化により真空成膜に迫るバリア性能を達成した。本セミナーでは、バリアの簡単な基礎知識、真空成膜や当研究室の塗布バリア膜の研究を紹介する。

【プログラム】1.バリア技術

　1-1　バリア性能の指標と

　1-2　用途と要求性能

2.OPV・OLEDにおけるバリア構造

　2-1　水蒸気による劣化とバリア性の要求特性

　2-2　フレキシブルOPV・OLEDディスプレイの構造

　2-3　真空プロセス

　2-4　太陽電池とディスプレイにおけるバリア性能とコストの違いの考察

3.ウェットプロセスによるバリア膜研究

　3-1　従来の塗布バリアとその問題点

　3-2　当研究室の塗布バリア技術～ウェットプロセス×光緻密化によるウルトラ・ハイバリア

　3-3　水蒸気透過度～ウェットプロセスとして世界最高のバリア性能

　3-4　バリア性能以外でも重要な性能とは

4.デバイス上へのバリア構造作製

　4-1　デバイス上への作製

　4-2　デバイス性能

5.将来展望

【質疑応答】

【キーワード】塗布、ウェットプロセス、ウルトラハイバリア、低コスト化

【講演のポイント】ウルトラハイバリアの達成には緻密な無機膜が必要であるが、当研究室では、溶解可能な前駆体を塗布成膜し、光焼成により、真空成膜に迫る緻密化を達成した。ハイバリアの低コスト化と低炭素プロセスの達成に寄与すると考えている。

【習得できる知識】ガスバリア（水蒸気バリア）の基礎知識真空成膜の現状と課題塗布バリア技術

【第4講】 波長選択型有機太陽電池の開発と農業用ハウスに向けた展開【時間】 16:00-17:15【講師】大阪大学　産業科学ナノテクノロジーセンター　ソフトナノマテリアル研究分野 教授　　家 裕隆　氏

【講演主旨】有機太陽電池（OSC）は軽量、フレキシブル、プリンタブル、かつ、吸収波長を調節できることから、次世代太陽電池として期待されている。本発表では、安価かつ典型的ドナーのポリ(3-ヘキシルチオフェン)と非フラーレン型アクセプターで構成されるOSCに着目し、農業における農作物生育と発電の両立を目的として、『青色と赤色光を農業、光合成への寄与が少ない緑色光を発電』に用いる緑色光波長選択型OSCの可能性について紹介する。また、無色透明な近赤外光波長選択型OSCについても紹介する。

【プログラム】1．イントロダクション

　1-1　有機太陽電池の紹介

　1-2　農業用途の太陽電池の紹介と課題

2．農業用ハウスに向けた有機太陽電池の開発

　2-1　農業用途に向けた新規有機半導体材料（アクセプター）の開発

　2-2　緑色光波長選択型有機太陽電池の開発

　2-3　緑色光波長選択型有機太陽電池のモジュール作製と農業評価

　2-4 近赤外光波長選択的な無色透明な有機半導体材料の開発

　2-5 近赤外光波長選択型有機太陽電池の開発

【質疑応答】

【キーワード】緑色光波長選択性、近赤外光波長選択性、営農型発電、有機太陽電池、有機半導体、非フラーレン型アクセプター

【講演のポイント】本発表では農業用ハウスに特化した有機太陽電池について紹介いたします。この技術の社会実装のためには、材料開発、デバイス作製、農業用ハウス設計、農業評価の融合が不可欠です。本技術を用いることで、エネルギーと食料の社会問題解決に貢献できるものです。

【習得できる知識】有機太陽電池に向けた材料開発の指針

農業用途に向けた太陽電池の全体像