層状光トラップ構造を採用した透明ポリマー太陽電池

有機太陽電池には特異な特性があるため、再生可能エネルギー源として非常に魅力的なものとなっている。特に興味深いのは半透明電池であり、これは、建物のファサード（正面）に組み込める可能性があるが、完全には光を遮断しない。しかし、有機太陽電池を透明化すると、金属電極の厚さが数ナノメートル以下に制限されるため、反射率とデバイスの集光能が大幅に低下する。今回我々は、集光能を回復する特別な経路を提案・実現し、光子から電荷への変換を最高で不透明太陽電池の約80％に高めている。我々は、30％の可視光透過率と5.6％の電力変換効率を示す半透明PTB7:PC₇₁BM電池について報告する。非周期的フォトニック結晶を用いて近赤外光子と近紫外光子をトラップしており、その層構造を変更することで、太陽電池性能を大きく変化させずにデバイスの色を調節できる。