2012年1月14日土曜日

天然の色素を使った太陽光電池(Solar cell using natural dyes)

九州工業大学大学院情報工学研究院の古川教授の研究グループは、紫キャベツに含まれる天然の色素を使った太陽光電池の開発に成功した。植物の光合成の働きを発電に利用する研究で、低コストで環境にも優しい。原発事故でクリーンなエネルギーが注目される中、実用化への注目も高まりそうだ。
 古川教授によると、実用化されている太陽光電池はシリコンを素材としているが、価格が高騰し入手が難しくなっているという。そこでグループは5年前から、次世代型の太陽光電池として、野菜などに含まれる天然の色素を使った「色素増感型太陽電池」の開発に取り組んできた。
 色素増感型太陽電池では、光エネルギーを電気エネルギーに変換する「変換効率」の高さが重要になってくる。グループはコーヒーやパプリカ、ホウレンソウ、ハイビスカスなど約30種の色素で実験し発電効率を調べたところ、紫キャベツが最も高い数値を示した。
 最新の研究では、太陽光を100とした場合の変換効率を1.85まで高めることに成功。他の野菜などは0.1~0.2にとどまるため、古川教授は「紫キャベツには、他の植物に比べてアントシアニン色素が多く含まれることが、発電効率を高めている」と分析している。
 変換効率が30%のシリコンや、色素増感型の研究で最高値11%の希少金属ルテニウムに比べ、植物素材ははるかに低いが、古川教授は「変換効率を5%まで高めれば、太陽光を多く吸収できる、広い国土を持つ発展途上国で実用化が期待できる。コストもかからず、野菜から色素を取り出せば残ったものは食べることもでき、究極のエコエネルギーになる」と話している。
身近にあって安価で変換効率が高い素材ってないものですかね。発想を変えて考えてみることで、思わぬ素材や発電方式が浮かび上がってくるかもしれませんね。

Research group of Professor Furukawa of the Institute of Information Engineering, Kyushu Institute of Technology graduate has succeeded in developing solar cell using natural dyes contained in the cabbage. Used to study the workings of power plant photosynthesis, low cost and environmentally friendly. Is noteworthy in clean energy nuclear accident, likely heightened attention to practical applications.According to Professor Furukawa, photovoltaic cells have been put to practical use and has a silicone material, it has been difficult to obtain higher prices. So the group five years ago, as a next-generation solar cells, using natural pigments and vegetable included in the "dye-sensitized solar cells" have been working on development.Dye-sensitized solar cells, convert light energy into electrical energy "efficiency" come into the picture height. Coffee and pepper group, spinach, and examined the efficiency of power generation experiment with about 30 species of hibiscus pigment, cabbage showed the highest numbers.In the latest study is successful in enhancing the conversion efficiency to 1.85 when the sun is 100. Other vegetables to stay at 0.1 to 0.2, Professor Furukawa, "The cabbage is rich in anthocyanin pigments can be compared to other plants, have increased the efficiency of power generation" has been said.Silicon and 30% conversion efficiency of 11% compared to the rare metal ruthenium highest dye-sensitized study, plant material is much lower, Professor Furukawa, "If 高Mere to 5% conversion efficiency, solar Many can be absorbed, and commercialization is expected in developing countries with a large Land. no cost, what remained of it and out of the dye can also eat vegetables, become the ultimate eco-energy, "said The.What materials do I is not no cheap high conversion efficiency close to there. Can consider changing the ideas, I might emerge unexpected materials and power generation schemes.

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