太阳能电池“布”：室内光线下也能发电

为了实现在昏暗的室内也能高效发电、成本仅为1000日元的“粘贴型传感器”，柔性太阳能电池的开发正在进行之中。将把采用可降低成本的有机半导体制造的薄膜太阳能电池制成nm（10-9m）级微细纤维状，再编织成“布”。计划将这种太阳能电池用于植物工厂。日本NMEMS技术研究机构绿色传感器网络研究所大冈山研究中心主任谷冈明彦以《传感器网络系统中纳米纤维独立电源的开发》为题发表演讲，介绍了这种太阳能电池的开发详情。

目前正在开发的太阳能电池的目标是，面向传感器网络终端用途，实现安装后无需更换的自给电源，无需再更换电池。作为传感器网络终端的电源，也可使用现有的纽扣型电池，但是达到使用寿命之后必须更换。

谷冈正在开发的是在室内光线下也能充分发电的太阳能电池。据介绍，一般室内的照度为窗前1000lux、桌上400lux、桌下100lux。谷冈的目标是开发出只要达到桌上400lux的照度，就能驱动传感器网络终端的太阳能电池（图1）。

适合传感器网络终端使用环境的特性

为了使太阳能电池具备适合创可贴型传感器网络终端的特性，谷冈使用了有机半导体中的高分子型材料。

采用有机半导体的太阳能电池的特点是，使用树脂基板而非硅基板，从而可将太阳能电池做得轻、薄而且柔软。如果能够粘贴在物体上，便可实现自由布局。而且，即便在安装时及安装后施加外力也不易损坏。这种太阳能电池不仅厚度薄，而且可简化安装夹具，因此安装时也不占地方。

使用有机半导体还易于降低量产成本。因为无需使用昂贵的、庞大的真空制造设备，只需在空气条件下涂覆高分子材料并形成薄膜半导体即可。而且，可靠性及寿命也可充分满足需求。因为可使其具备蓄电功能，所以在达不到所需照度的环境中也能稳定供应电力。

采用有机半导体的太阳能电池的发电效率已达到并不逊色于住宅及工业使用的非晶（多晶）硅型太阳能电池的水平。在目前已公开的产品中，有机半导体太阳能电池最高水平的效率为12％。在室内低于1000lux的照度条件下，其效率高于非晶硅太阳能电池等（图2）。在室内环境中，有机薄膜太阳能电池在效率方面也十分有利。