宮坂力特任教授のノーベル化学賞で話題になっているペロブスカイトについて
むずかしいことがわからないし、キライなシロウトが
一生懸命記事を読み込んで、シロウト解釈でやさしく解説してみました！
高度な専門性や、正確性を求める方はお読みにならないほうが身のためです。
ただし、こりゃ違うぜ～！！っていうご指摘に関しては
出来る限り修正をしていきたいと思っておりますので、
コメントもしくはメールにてお教えください！
難しい内容ではありますが、
身近なところで応用できる夢のある技術のようですから
ぜひ楽しんで読んでみてください！
ではさっそくいってみましょう！
ペロブスカイト太陽電池の原理は？？シロウトで解説しきれるか？！
まずはペロブスカイト太陽電池の原理について解説していきますが、
その前に・・・
そもそもペロブスカイトって何よ？
ペロブスカイト太陽電池が正解？
ペロブスカイト型？？
ペロブスカイト構造？？？
正しい言い回しは何？
ペロブスカイトとは？
“ペロブスカイト”(perovskite)という言葉自体が特殊な結晶構造の名称なんです。
ペロブスカイトは本来的には灰チタン石という複酸化合物の一種を指す言葉ですが、
温度によってその結晶の構造が変わります。
ペロブスカイトが低温になったときの結晶構造のことを
ペロブスカイト構造とよぶそうです。
そのペロブスカイト構造の化学式がNH3CH3PbI3というもの。
ま、この辺は突き詰めると気持ち悪くなってきちゃうので”そうなんだぁ～”くらいにとどめておきましょう。
ペロブスカイト太陽電池、またはペロブスカイト型太陽電池というのは、
このペロブスカイト構造を使ってつくる太陽電池そのものを指します。
1：ペロブスカイトは灰チタン石という石のようなもの
2：ペロブスカイトが低温になるとペロブスカイト構造という結晶構造になる。
3：ペロブスカイト構造の結晶を使ってつくったのがペロブスカイト(型)太陽電池。
ちなみにペロブスカイトっていう名前の由来は、
ペロブスカイトを発見したロシアの教授 ＝ ペロウスキーの名前からつけたそうです。
このペロブスカイトとは何ぞや!っていうのと、
次のペロブスカイト太陽電池の原理は?っていうところが、
一番専門的でわれわれシロウトにはよくわからないところです。
なので、次の原理に関してはちょっとよくわからないままさらっと解説します。
ペロブスカイト太陽電池の原理は?
シロウトレベルの理解力でペロブスカイト太陽電池の原理を解説します。
まず、電池っていうくらいなので、両側にプラスとマイナスの電極が存在します。
でマイナス電極に用いる透明導電膜の上にチタンやアルミなどを原料とした薄い膜をのせ、
そこにペロブスカイト結晶ができる液を塗ります。
その上に正孔輸送層という薄膜を重ね、一番上にプラス電極が来ます。
ペロブスカイト層に入った光は、原子から電子を取り除いて、正孔というものができます。
取り除かれた電子を片側の電極に誘導、正孔を反対の電極に誘導すると電気が生じる、という原理のようです。
なぜこれが電池になるのかという本質の部分は正直ちんぷんかんぷんなのですが、
太陽光を取り込んでペロブスカイト層で原子を電子と正孔に分け、
それをプラス極とマイナス極に別々に誘導することでエネルギーが発生するというイメージだと思います。
原理に関しては詳しくは専門書ではありますが、
宮坂力桐蔭横浜大学特任教授の著書をご覧ください。
 | 新コンセプト太陽電池と製造プロセス 普及版 (エレクトロニクスシリーズ)[本/雑誌] / 宮坂力/監修 感想(0件) |
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こっちはより詳しい専門書なので、えげつない価格です。(ま。専門書としては決して高くないんですが・・・)
でも、品切れになる可能性大ですね。
特に“正孔輸送層”とか、
解説自体がわかっている人向けのものしかなくて、脳が爆発しそうでした・・・
池上さ～ん!解説してくださ～～い!!
しかもあくまでもこれは宮坂力教授が最初につくったペロブスカイト太陽電池の基本構造であって、
その後に世界各国の研究者たちが素材などの研究を重ねてどんどん進化していっているんです。
次にペロブスカイト太陽電池の特徴を見ていきましょう。
次のページはもっとわかりやすいペロブスカイト太陽電池のメリットデメリットの話です
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