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15955 story

塗ったり印刷したりできる太陽電池 46

ストーリー by mhatta
電池ペンキとかできるのかな 部門より

Anonymous Coward 曰く、

Slashdot本家にも載っていますが、 プラスチックシートに 塗料のように塗ったり、印刷することができる安価な太陽電池が開発されたとのことです。 論文も参照。開発したのはNew Jersey Institute of Technologyの研究グループで、 カーボンナノチューブを使ったものとのこと。ナノチューブの電流の伝導性の良さと極めて小さいという特性を応用したもののようです(NJITのプレスリリース)。そう遠くない将来、自宅のインクジェットプリンタでシートに「電池」を印刷し、それを壁に張るだけで自家発電所が出来上がり、という時代が来そうですね。

この議論は賞味期限が切れたので、アーカイブ化されています。 新たにコメントを付けることはできません。
  • by Anonymous Coward on 2007年07月22日 1時00分 (#1193916)
    出典はJ. Mater. Chem., 2007, 17, 2406 - 2411。
    abst. [rsc.org]見ましたけど、概要は図とあわせるとこんなカンジかな?
    1.単層カーボンナノチューブ(SWCNT)を半導体に(色素増感の場合のTiO2に相当)
    2.光励起は、ポリチオフェン
    3.ポリチオフェンからSWCNTへの橋渡しは、C60
    ポイントは、SWCNTの高い電子移動能を利用する点みたいですね。

    こうやってみると、高い材料ばっかり。

    疑問。
    1.SWCNTから金属配線への接続抵抗は高くないの?
    2.光吸収の波長範囲は?(赤外がうまく使えると良いのですが)
    3.電解質は?
    4.耐久性は?

    abstにもNews Releaseにも重要な数字が載ってないから、これだけでは判断できません。
    (そもそも理解できたかどうかもアヤシイ)
    ただ、ニュースインパクトのあるこれらの数字(IPCEとか)を全然アピールしてないので、
    ちゃんと測ってないか、動作できたよ論文なのかとも思う。
    会社に元論文誌があるから、月曜になったら見てみよう。

    実用化するにあたっては、IJにするのはどうかと思います。
    ポリチオフェンは、あんまり溶媒に溶けないんじゃなかったっけ?(使ったことがないからわからん)
    SWCNTだってC60だって分散させないといけないし、
    それらの溶媒を考えると、家庭で気軽に印刷なんてしないほうが無難でしょう。
    やるなら専用工場で普通に凸版印刷やスクリーン印刷ってところでしょうか。

    →仕事で近い分野だからAC
    • あえてケチをつけると、今回の研究内容も、未来構想も、取り立てて珍しい物ではない
      いろんな研究者が、似たようなことを既にやっていて、それなりの成果がでている

      例えば
      つ http://www.enplanet.com/Company/00000061/Ja/Data/n075.html#005
      (発行年は2005年)

      この研究に関していえば、どこかの物性がちょっと良くなったって報告で
      業界全体がビックリするほどの、成果では無いと思われます(abstractしか読んでいないから予想ですが)
      そんな事なので、J. Mater. Chem.程度の論文誌なのでしょう(一流誌だけど、Natureとかと比べるとさ、、)

      また、IJをやることに疑問の声が多数あがっているが
      あくまでも未来構想で、すぐに出来るとは、みんな思っていないレベル
      当然、実用化では、スクリーンや凸版などの製法が先行するでしょう
      ただ、以下に挙げるメリットがあるため、究極の目標としてIJを意識している

      1. 印刷の型が要らないため、少量多品種製造に向いている
      2. 他の印刷に比べ、高速印刷に対応しやすい(可能性がある)
      3. 多色印刷や、それに必要とされる位置決めなどの技術が既にある
      4. 非接触印刷なので、下地の形状を選ばない
      5. 一般家庭に入っている、ほぼ唯一の印刷法であり、汎用性や市場の面で、大きく期待されている
      6. 必要な箇所にしか、インクを落とさないので、コストと環境メリットがある
      etc.....

      当然、問題や解決すべき技術課題も多いですが、
      そこは、ハード・ソフトの両面から、頑張ってね、って状況です

      太陽電池では無いが、印刷と言う視点では
      つ http://www.cmcbooks.co.jp/books/t0451.php

      後は、適当なキーワードでぐぐれば、山ほど似たような情報が出てきますよ
      親コメント
    • ポリチオフェン、側鎖にアルキル基が付いているものならトルエンなどに良く溶けます。スピンコートして電極載せて、という実験を随分やりました。
      親コメント
  • バイクのヘルメットor外装にでも塗ってバッテリー上がりでも防ぐとか?
    車を全部これで塗装するとか
    いままでの弱点とも言える曲面の対応がなかなかイイと思いますよ。
    でも見た目の色が問題なんだろうなぁ・・・

    ちょうどプラサフふこうかと準備してました。
    --
    かゆいうま
  • by Alef_F (27309) on 2007年07月22日 3時23分 (#1193980)
    この技術で太陽電池が軽くできるんでしょうか?
    宇宙で使用可能かどうかは、真空中の耐久性と発電能力/重量比がどれくらいになるかによりますけど。

    成層圏プラットホームで発電所とか作るのにもいいかも。
    • by s-kei (16661) on 2007年07月22日 7時27分 (#1194015)
      >この技術で太陽電池が軽くできるんでしょうか?

      このニュースの太陽電池の開発はまだ初期段階のようですけど、軽量なものは他にもいくつか開発されてます。
      今回のポイントは、製造がもっと簡単になる可能性があるってことですね。

      既存の例については、少しぐぐってみると下記のようなものが見つかります。他にもっといい例があるかも。
      III-V族化合物多接合 [sharp.co.jp]
      アモルファスシリコン(宇宙用) [nasa.gov]
      CIGS [solarbuzz.com]
      宇宙用だけじゃなくて、スレート葺きの屋根とか防音壁とかキャンプにも使える技術ですね。
      市販品だと下記が有名です。
      富士電機 [fesys.co.jp]
      Uni-Solar [uni-solar.com]
      親コメント
      • by s-kei (16661) on 2007年07月22日 8時06分 (#1194027)
        >>この技術で太陽電池が軽くできるんでしょうか?
        >軽量なものは他にもいくつか開発されてます。

        的外れな回答をしてしまったかも。
        フレキシブルなプラスチックが基板 = ガラスとか金属枠がいらない = 軽い
        ということで、今回のニュースの技術が実用化されたら、軽量で、しかも製造しやすいものが出来そうですね。

        宇宙用に応用できるかどうかは、放射線に良く耐えるかどうか、というところを確かめる必要がありますね。
        ご参考までに、既存の太陽電池の試験結果の例 [iat.jaxa.jp]。
        親コメント
    • > 成層圏プラットホーム

      成層圏に支店 [plathome.co.jp]を作ったのか?
    • ISASが現在構想中のソーラー電力セイル外惑星探査機の電源として
      使えないでしょうかねぇ。
      http://www.isas.jaxa.jp/ISASnews/No.288/ISASnews288.pdf [isas.jaxa.jp]
      耐久性と能力次第では構想がかなり現実味を帯びてきますが・・・・。
  • >「自宅のインクジェットプリンタでシートに「電池」を印刷し、それを壁に張るだけで」

     ・ヘッドが目詰まりしませんか?(プリンタの機種毎に専用ヘッドを用意する? それとも専用プリンタ?)
     ・電極を重ね塗りするする必要があると思うけど、位置決めは大丈夫?
     ・印刷した光電池紙を張り合わせるとき、電極の処理はどうするの?A4用紙サイズだと面倒さが半端じゃないと思う。

     むしろ、直接、刷毛で塗った方がいいんじゃないかな?
     下地塗って、電極塗って、端子つけて、電池本体塗って、電極塗って、端子つけて、保護材塗って…… うわ、めんどくさ~~
     素直に発電壁紙買ってきます……
    --
    notice : I ignore an anonymous contribution.
    • そういうツッコミは誰も(かくいう私も)が思うところなので、
      ここは妄想発展系で。

      回路をシートに印字する技術もあるので、そのうちに
      Interfaceとかの付録マイコンの代わりに付録のCD-ROMから
      自分で印刷するようになったり・・・などと妄想してみる。
      あ〜しかしインクが超高価そうだなw

      どうせなら液晶ごと印刷して紙PCとか。
      ちょっと今だけ別クライアントが欲しかったり、急に外でマシンが要りように
      なることがあるが、常用するわけでもないので・・・って用途で。
      要らなくなったら破いて捨てるか焼却してセキュリティは万全かw
      親コメント
      • >要らなくなったら破いて捨てるか焼却してセキュリティは万全かw
         焼却はマズイと思います。砒素とかガリウムとかセレンとか、毒性のある元素が(微量に)含まれる筈なので、リサイクルしないと[笑]

        >どうせなら液晶ごと印刷して紙PCとか。
         電子回路構成用のインクって、粒子状とか、短い繊維状の何かとか、入っていると推量されるので、普通のインクジェットでは無理だと思いますけど。
        「専用プリンタ以外では無理だろ?」ってのが本音です。
        (回路パターンだけなら今の家庭用インクジェットでも印刷できなくはなさそうだけど、トランジスタを構成しようとすると無理そうに思えます)
        ・ナノマシンで解決、ってのは反則とさせていただきます[笑]。 なんでもアリになっちゃう。

        # 逆に、そういうインクでも使えるインクジェット噴射機構なら、台所で使えそうです。
        # ロボットアームの先にノズルをつけた「調理器具」で、ソースや醤油やケチャップで絵を描いたり、乳脂肪を重ねて吹き付けてケーキのデコレーションしたり、
        # 皿の上に直接、ミルクレープやプリンを「積層」したり……
        --
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        親コメント
        • >電子回路構成用のインクって、粒子状とか、短い繊維状の何かとか、入っていると推量されるので、

          皆さん、インクって色素の溶解系と思っておりますが
          市販のプリンターでも、100 nm程度の粒子が分散した、顔料分散系が主流です
          印刷だけなら、もう少しでかい粒子でも可能です
          つ http://www.google.co.jp/search?hl=ja&q=顔料分散 インクジェット&btnG=検索&lr=

          >トランジスタを構成しようとすると無理そうに思えます

          そうおっしゃらないでください、頑張っている人も多いので、、、、
          つ http://www.cmcbooks.co.jp/books/t0451.php
          (4.2章)

          >ソースや醤油やケチャップで絵を描いたり、乳脂肪を重ねて吹き付けてケーキのデコレーション

          似たような物は、既にあります、食う気になるかは人それぞれですが、、
          つ http://www.google.co.jp/search?hl=ja&q=インクジェット 食用&btnG=検索&lr=
          つ http://www.mastermind.co.jp/
          (アホなので、リンク出来なかった、
            厚物ダイレクトPをクリックして、真ん中辺りを見てください)
          つ http://www.nagano-np.co.jp/modules/news/article.php?storyid=1161
          etc.....

          親コメント
          • >粒子サイズ
             え~と、粒径が不揃い&粒子の形がデタラメ、大きい粒子のサイズは10ミクロンを越えるかも、などなど、面倒な条件が多そうなんですが。
            (トランジスタを吹きつけで作るのは歩留まり悪そうなので完成品で供給、とか考えちゃうと。)

             粒径を統一するなら、吹き付け後にパーツが結合するような仕組みを考えないとダメかも……
             やはり、家庭用プリンタを工作機器の替わりに使うのは無理が多いですね

            >似たような物は、既にあります
             http://www.mastermind.co.jp/ [mastermind.co.jp] これ、専用インクですよね? ソースや醤油を入れたら詰まると思うけど。
             
             プリンや生クリームのような、構造が単純な立体を、吹き付けで積層できたら面白い、というダケですので、あまり真面目にとられても困ったり……
            (つ~か、乳脂肪が扱えるなら、粘土の微粉末を使ってツボでも彫像でも作れそうな気がしてきた:既にプリンタじゃないですね)

            >そうおっしゃらないでください
             工場など、塵のない環境で、専用のプリンタを使ってという条件なら「あとすこし」なんでしょうけど、一般家庭とかオフィスでは、まだ夢想の段階かな、と。
             ナノマシンを使った場合でも「塵で誤作動してトランジスタ形成失敗」なんて事が起こりそうです。
            --
            notice : I ignore an anonymous contribution.
            親コメント
            • > プリンや生クリームのような、構造が単純な立体を、吹き付けで積層できたら面白い、というダケですので、あまり真面目にとられても困ったり……
              と言ってるわりには、

              > 工場など、塵のない環境で、専用のプリンタを使ってという条件なら「あとすこし」なんでしょうけど、一般家庭とかオフィスでは、まだ夢想の段階かな、と。
              って言ってしまうのはちょっと矛盾するんじゃないかな。

              楽しく妄想を広げるのが趣旨だったのでちょっとこの流れは残念。
              今の技術ですぐさま出来ないのは最初から折込みずみで。
              でも、そういったバカ話の中でビビビ!とくるアイデアがあって、
              それをマジに実現しようとする馬鹿だけど本当の先駆者が現れたり、
              新商売を考える奴がいることを期待したいのよ。

              ---
              ユーザー自身がWEB上でデザインして注文し、数時間後には受け取れる
              カスタムデコレーションケーキとかおもしろいですな。
              写真や画像をチョコプレートとかにクリームで印字できたりするのもいいかも。
              親コメント
    • >下地塗って、電極塗って、端子つけて、電池本体塗って、電極塗って、端子つけて、保護材塗って…… うわ、めんどくさ~~

      なんの。熱転写のカラープリンタは何度も重ね塗りしてますよ。
      その技術を応用すれば雑作もない。
    • あまり安易に使用すると、構造がアスベストに似てるから
      「アスベスト問題」と同じことが起きるって話はどうなってるの?

      またいつものように、行政は...ry
    • というか、インクジェットプリンタを技術応用して作ることができる、って事から飛躍しすぎですよね。
      素直に考えると、そんなモンをご家庭用に実装して作れるようにするぐらいなら、工場で量産したほうがいろんな意味で効率いいわけで。
      • >ご家庭用に実装して作れるようにするぐらい

        家庭用プリンタを使うってのは、
        「他人を出し抜きたい」「刷ったものを(ぎりぎりまで)他人(業者も)に見られたくない」という気持ちの表れだよね。

        でも、普通の印刷物なら、どんな文面を印刷するか?が個性になるわけで、上記の気持ちも判らないではないんだけど、
        太陽電池の印刷なら印刷内容に「個性」は基本的に無い。あれは単にべったり塗るものだ。
        (塗布部分の形状を凝るという道もあるが、凝れば凝るほど実効面積が減るので電池効率は落ちる。意味ないぞ。そういうのは普通のインクでやれ。)

        そやね。素直に市販品を買うほうがいいね。
  • 太陽電池の上に塗料を塗ったり印刷したりできるのかと思って
    記事読んで逆だと気づきました。
    塗料を塗ると板が太陽電池になる・・・と。

  • これで作る太陽電池の模型みたいなものが
    学研の科学・学習とかの付録に付くようになると
    子供の興味を引いていいか知らん。
  • 広告用に (スコア:1, 興味深い)

    by Anonymous Coward on 2007年07月22日 11時12分 (#1194071)
    道路や路線上から見える建物の屋根に、太陽電池看板として設置してもらうってのはどうでしょう。二重収益でおいしそう。

    逆に、既存の看板を太陽電池に置き換えて…どうしようかな。
    • by Anonymous Coward
      とりあえずパチンコ屋とサラ金の看板はぜんぶこれにしるという法律をぜひ
      • by Anonymous Coward
        パチンコは賭博なので厳密に取り締まって欲しい。
      • by Anonymous Coward
        それはヒドイ。

        せめて、パチンコ屋の外部電飾はクリーンな自家発電で賄う、とかにすれば技術発展に寄与してくれるだろう。

    • by Anonymous Coward
      >道路や路線上から見える建物の屋根に

      道路や路線をこれにしよう。
  • by Anonymous Coward on 2007年07月21日 23時36分 (#1193858)
    投資だ!

    覇権を握るのは建材メーカーか電気メーカーか...。
  • by Anonymous Coward on 2007年07月21日 23時45分 (#1193861)
    既視感がするんだけど
    既出じゃね
  • by Anonymous Coward on 2007年07月22日 5時09分 (#1193992)

    これは誤って人体に入ってしまっても大丈夫なんでしょうか...?

    もし無害なら蜂蜜入れてペロペロしてみたい.....
    ああ、想像しただけで興奮するよぅ.....

    • by Sinraptor (22797) on 2007年07月22日 22時45分 (#1194300)
      人体に有害かどうかは重要なファクターなので、「荒らし」はないでしょ。>モデレータ
      その後の文章はちゃかしぎみだけど(^^;

      塗装が経年劣化してぼろぼろと構成物質がはがれ落ちたり、それがアスベストみたいに人体に有害だったりしないか、しっかり調べてから使って欲しいものです。
      --
      //Sinraptor
      親コメント
    • by Anonymous Coward
      なめるとピリピリした食感が。
      第6の味覚
  • by Anonymous Coward on 2007年07月22日 5時34分 (#1193995)
    これと一対で塗ったり印刷できる太陽ができれば完璧。

    #うちは日光あたんないのよ
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