フラーレンの太陽電池への応用

太陽電池（太陽光発電）というのは、Ｐ型半導体とＮ型半導体が接合した部分に光を当てることで発生・分離した伝導帯電子と正孔とが、回路を伝わって電気エネルギーとして取り出される現象です。

最近では光合成（葉緑素が光エネルギーを吸収し、それにより電子を受け取る力を得て、それが水の分解ひいては酸素の生成へとつながっていく）を真似て、酸化チタン膜や有機物色素などにより発電効率を上げる「色素増感型」が特に注目されています。

図はその基本構造（電解質水溶液を用いた場合）です。

その電子を受け取る物質としてフラーレンを用いることでエネルギー効率が上昇し、いわば人工的な光合成が期待できます。

太陽電池の効率が向上するのはもちろんですが、さらに人工光合成では実際の植物の光合成とは違い、水素原子で二酸化炭素を還元して炭水化物を生成する、いわゆる暗反応の部分を省略させることができます。

こうすると植物の生育に必要な炭水化物を得るかわりに、燃料電池にも使える水素を得ることができ、非常に有益な処理といえます。