ケステライトは、銅と亜鉛、スズ、硫黄（CZTS）からなる天然鉱物であり、低コストでの製造も可能だ。CZTSは環境に優しく、長期間にわたって光電変換効率を維持するため、次世代の太陽電池材料として有望視されてきたが、開発は進んでいなかった。主な原因は、製造中にCZTS内に生じる欠陥による効率低下にあり、解決策が求められていた。

研究チームは、CZTS太陽電池デバイスを水素雰囲気下で熱処理する方法を製造工程に採用することで、課題を克服した。水素処理によって欠陥の影響を不活性化する、パッシベーションと呼ばれる技術により、CZTS太陽電池の効率を大幅に改善した。

研究チームは、1年以内にCZTS太陽電池の効率を15％にまで向上させ、2030年までに商業化への道を開けることを期待している。CZTSは、2つ以上の太陽電池を組み合わせて効率を向上させるタンデム型太陽電池としての利用も期待できるという。同研究成果は2025年1月13日、「Nature Energy」誌に掲載された。

（fabcross for エンジニアより転載）