可在暗处发电的太阳能电池将问世

在不久的将来，似乎还能用太阳能电池线做衣服。SphelarPower公司和福井县工业技术中心合作，共同开发出了将太阳能电池连成线状，制成纺织品的技术。其产品与通常纺织品同样柔软且可伸缩(图4)。已经通过试制品确认，所发电力可点亮LED灯。

图4利用太阳能电池制造纺织品

SphelarPower和福井县工业技术中心共同制造出将太阳能电池连成线状进行编织的纺织品。(摄影：SphelarPower)

该纺织品是将直径为1.2毫米的球状硅太阳能电池连成直线状，然后以此为纬线，编入经线制成。开发方并未公布将太阳能电池连成线状的具体方法等，但据称是通过结合SphelarPower的球状硅太阳能电池技术与福井县工业技术中心的导电线技术实现的。

球状硅是通过滴下熔化后的硅，利用其表面张力制成。这是SphelarPower的母公司京瓷经多年开发取得的技术成果，但并未实现普及。这是因为，球状硅不会像普通硅晶圆那样，在利用铸锭切割时留下边角料，因此，在硅原料严重短缺的2005年，因硅使用量可削减到原先的1/5左右而备受关注。不过，之后由于硅材料供应增加，原料短缺问题解决，因而并未实现普及。之后，2012年5月，由日本产业革新机构等出资，设立了SphelarPower。日本产业革新机构之所以出资，是因为该机构认为：“能够凭借该技术开拓与面临严酷成本竞争的现有太阳能电池不同的市场。”

光线较弱也能发电

“能够在光线多暗的环境下发电是决胜负的关键。”罗姆公司进行的挑战是改善在室外使用的太阳能电池不太受重视的特性。该公司开发出了可利用荧光灯及有机EL照明等室内光源，照度在50lx以下也能发电的色素增感型太阳能电池(图5)。

图5在暗处也能发电

罗姆开发出了在低照度下也能发电的色素增感型太阳能电池(a)。研究结果证实，与薄膜硅型太阳能电池相比，色素增感型太阳能电池即便遮住部分模块，发电量下降也较少(b)。(图：由本刊根据罗姆的资料制作而成)

要在暗处也能发电，需要尽量减少漏电流等损失，将微量的电力输出提取到外部。罗姆通过改进太阳能电池元件的结构等，努力减少损失。另外，为了提高整体发电量，作为吸附对光发生反应的色素的TiO2粒子，开发出了具备微细孔洞的“纳米多孔TiO2”。由此扩大了表面积，增加了吸附的色素量，提高了电流值。不过低照度一侧的电压值会下降，罗姆现在正致力于对这一部分进行改善。

在提高暗处发电性能的过程中，罗姆确认，色素增感型太阳能电池具备结晶硅型太阳能电池等所没有的特性。那就是对阴影的耐受性。一般来说，在结晶硅型太阳能电池是由多个单元串联而成的情况下，如果部分单元被阴影挡住，整体输出便会急剧下降。这是因为，照不到光线的部分不会产生载流子，因此电阻值升高。

相反，色素增感型太阳能电池即便部分单元被挡住，输出也是以缓慢的速度下降。罗姆研究开发本部设备解决方案研究开发部融合设备研发中心负责人奥良彰推测称，色素增感型电池由于使用了电解液，因此“即使照不到光线，也能维持一定的导电率”。

罗姆计划，充分利用色素增感型太阳能电池在暗处也能发电的特性及阴影耐受性，开拓室内用途等新领域。力争2014年左右实现实用化。