ペロブスカイトタンデム太陽電池:最近の進歩と将来展望のレビュー
Perovskite Tandem Solar Cells: A Review of Recent Progress and Future Perspectives
ペロブスカイトタンデム太陽電池(TSC)は、単接合デバイスのショックレー・クィッサー限界を超える可能性を秘めた革新的な太陽光発電技術である。本レビューは、ペロブスカイト/シリコン、ペロブスカイト/CIGS、オールペロブスカイト、ペロブスカイト/有機TSCの4つの主要なデバイスアーキテクチャを網羅し、最近の進歩を包括的に概観する。バンドギャップエンジニアリング、電荷生成・分離、電流電圧整合などの基本原理を体系的に議論し、ペロブスカイト層の調整、界面エンジニアリング、輸送層の最適化戦略を詳細に分析する。組成エンジニアリング、欠陥パッシベーション、結晶化制御、光学管理などの主要な進歩により、ペロブスカイト/シリコンTSCの電力変換効率(PCE)は34%超、オールペロブスカイトおよびペロブスカイト/有機構成では28%超を達成した。しかし、材料の不安定性、ハロゲン化物相分離、鉛毒性、スケーラブルな製造、コスト効率の高い統合などの重要な課題が残っている。本レビューでは、鉛フリーペロブスカイト、新規電荷輸送材料、高度な封止技術、大面積製造プロセスの開発を強調し、将来の展望も概説する。
- ペロブスカイト/シリコンタンデム太陽電池の電力変換効率が34%超に達した
- オールペロブスカイトおよびペロブスカイト/有機タンデム構成では効率28%超を達成した
ペロブスカイトタンデム太陽電池は単接合の限界を超える次世代太陽光発電技術として、効率34%超を達成しており、太陽光発電市場におけるゲームチェンジャーとなる可能性がある。ただし本記事は学術レビューであり、特定企業の発表や市場動向には言及していない。材料不安定性や鉛毒性、スケーラブル製造といった課題解決の進捗が今後の実用化と投資判断の鍵となる。