広島大学などの共同研究チームは、新ポリマー半導体「PTNT1-F」を用いた有機薄膜太陽電池（OPV）で、電圧損失を従来比で最大30％下げつつ、電荷生成率を最大10％高めたと報告しました。無輻射電荷再結合に起因する電圧損失（ΔVnr）は0.18Vで、ベンチマーク材料の0.20〜0.23Vより小さい数値です。
研究は2026年3月23日19時10分に発表され、成果は同日19時（日本時間）にCommunications Materialsへオンライン掲載されました（DOI: 10.1038/s43246-026-01115-y）。解析では、分光測定（広島大学、京都大学、理化学研究所）、電子顕微鏡観察（東レリサーチセンター）、量子化学計算（筑波大学）を組み合わせ、材料と素子内の状態を多面的に検証しています。
OPVは軽量・柔軟で塗布プロセス製造が可能な一方、電圧損失が大きく高効率化の障害となり、電圧損失を抑えると電流が下がりやすい「電圧」と「電流」のトレードオフが課題でした。今回、PTNT1-Fの剛直なポリマー骨格が正孔の非局在化（電荷が分子内で広がる状態）を促し、エネルギー差（ΔE）が小さくても電荷解離を効率的に進められることが、トレードオフ打破の起源だと結論づけました。
今後は、ポリマー半導体の分子構造最適化により、電圧損失をさらに抑えながら高電流を両立する高効率OPVの実現が期待されます。
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公式HP：https://www.toray-research.co.jp
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有機薄膜太陽電池の長年のジレンマを解消