炭素循環エネルギー研究センター及び環境エネルギー機構兼任。基礎研究・デバイス研究およびエネルギーシステム研究。パネルの設置・機能化が本格化する中で、設置環境・条件により、発電機能に種々の課題が生まれてきている。これらパネル内外課題の原因に対する技術として酸化チタン複合金属ナノ粒子を使用して解決技術を説明すると共に、光の取り込み向上を、仮説:局在プラズモン(CSPR)を使用した機能向上技術を説明する。セルを多重化することにより太陽光スペクトルを有効に活用し、高効率を得るデバイスである。用いてメカニカルに接合する手法(メカニカルスタック法)が注目を集めている。後者のメリットは、材料的制約を受けずに自在にセル組み合わせが可能なことにある。異種材料の組み合わせからなる多接合太陽電池において実用性能を実証してきた。本講演では、これら技術について紹介するとともに今後の技術展開について論じる。研究グループでは金属を数十ナノメートルまで小さくした粒子中の電子の振動を、光で励起した際に生じる特殊な光を使って太陽電池を高効率化する「プラズモニック太陽電池」を世界に先駆けて提案、開発してきました。本講演では、まず「太陽電池の高効率化の原理、考え方」およびナノ構造を利用した新しいメカニズムにより高効率化を目指す「次世代太陽電池の種類」を概説し、その1つとして期待されるプラズモニック太陽電池について、「表面プラズモンポラリトン、局在表面プラズモンとは何か」などについて説明した後、各種プラズモニック太陽電池、Siナノ構造太陽電池の東工大伊原研究室における研究成果について紹介します。エネルギーの有効利用には、効率の良い光吸収材料の開発が必要不可欠である。従来は、物質の構造や組成を制御することによって吸収効率を向上させる試みが成されていたが、最近になって光をナノサイズ化して物質と相互作用させることによって従来の光吸収帯以外の波長帯域で物質を光励起させることが可能となることがわかってきた。本講演では、我々が進めているカーボンナノ材料における光吸収能の改質に関する研究を中心に、光電変換技術として利用するために重要なポイントやそのために必要な基礎技術を紹介する。この光励起プロセスの改質を太陽電池デバイスに適用した際には、光吸収能の改善以外にも生成する電子や正孔のポテンシャルエネルギー変調など水素経済の発展に資する興味深い現象の発現が期待される。既存の太陽電池との比較に基づき、ナノサイズ光太陽電池の今後の技術発展の可能性を議論する。