有機太陽電池
歴史
有機物質に適当な条件下で光を照射すると電圧や電流が生じることはかなり以前から知られており、この現象に関する研究も1950年代から60年代にかけて多数報告されている。太陽電池への応用は1970年代以降に試みられてきた。1980年代から1990年代にかけて研究は低調だったが、2000年代以降、活発になりつつある。しかし、シリコン等の無機半導体を使用する太陽電池と比較して変換効率、耐久性が著しく劣るため実用化には至っていない。
概要
有機太陽電池には、無機半導体を使用する太陽電池と同様の原理で発電する形式と有機色素を使用した形式がある。
無機半導体を用いた太陽電池に対し、有機物では分子設計の自由度が高いため光吸収層（光電変換層）の吸収波長を太陽光に適した分子構造にする事で変換効率を高める事が試みられる。また、材料の精製に多大なエネルギーを必要とする無機半導体と比較して製法が簡便で生産コストが低くでき、着色性や柔軟性などを持たせられるなどの特長を有する。変換効率や寿命に課題があるが、実用化されれば将来の市場で大きなインパクトが期待されるため、開発が競われている。
pn接合型の場合
無機半導体による太陽電池と同様にp型とn型の半導体を接合した構造を持ち、半導体の性質を利用して、エネルギーを持った電子を直接的に電力として取り出す。詳しくは光起電力効果の項を参照のこと。
色素増感太陽電池の場合
色素増感太陽電池では、pn接合型とは様相が異なる。入射光によって、二酸化チタンに吸着された色素中の電子が励起される。この励起された電子を二酸化チタンを介して電極（陰極）へと導き、直流として取り出す。送り出された電子は外部回路を経由して対向電極（陽極）に戻り、電極間に挟まれた電解質中のイオンを介して再び色素吸着部へと戻る。
課題
変換効率が低く、有機太陽電池は紫外線や湿度によって劣化する。