青色LEDを用いた光無線給電技術を開発、光エネルギーの約20%を電気に変換

2021.2.17 更新

東京都市大学総合研究所の石川亮佑准教授は2021年2月、東京工業大学の宮島晋介准教授と共同で、青色LEDを用いた光無線給電技術を開発したと発表した。この技術を移動体追尾装置と組み合わせることで、移動中のスマートフォンや電気自動車(EV)への光無線給電が可能になるという。

石井准教授らは、メチルアンモニウム臭化鉛(CH3NH3PbBr3)を原料とするペロブスカイト型半導体を用いた太陽電池を開発し、CH3NH3PbBr3は、バンドギャップが2.3eVで、赤外線より波長が短く、エネルギーが高い青色の光を、効率よく電気に変換することが可能だという。

実験では、青色LEDと開発したペロブスカイト型太陽電池を約50cm離して設置し、青色LEDの光をペロブスカイト型太陽電池に当てて、その変換効率を調べた。この結果、太陽電池に当たった光エネルギーの20.2%が電気に変換されることを確認した。

ペロブスカイト型太陽電池は、柔らかく曲面に貼り付けることができ、大気中での製造が可能など、シリコンベースの太陽電池に比べると製造コストの点でも優位である。ただ、現状では長時間使用すると発電能力が低下する、などの課題がある。

今後は、開発した太陽電池についてさらなる変換効率の向上と長寿命化に向けた研究を行う。また、民間企業と協力し移動体追尾システムの開発に取り組み、10年以内の実用化を目指す計画。


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