スピンコーター

次世代の太陽電池として注目を集めている「ペロブスカイト太陽電池」。
その研究開発の最前線に立つ国立研究開発法人 産業技術総合研究所（以下、産総研）様の研究開発に株式会社アクティブのスピンコーターが活用されています。

従来のシリコン型太陽電池に代わる技術として、ペロブスカイト太陽電池は高いエネルギー変換効率と、低コストな製造プロセスで大きな注目を集めています。
ペロブスカイト型の結晶構造は、光吸収層として優れた性能を持ち、可視光から近赤外領域までの広いスペクトルを効率的に吸収することができます。
産総研は、特にこの材料の「大面積化」および「高耐久化」に関する研究を強化しています。
これは単なるラボスケールにとどまらず、社会実装を見据えた製造技術の確立を視野に入れたものであり、スケーラブルな成膜手法の開発が急務となっています。

このような背景において、高均質な薄膜形成を求められるプロセスで活用されているのが、株式会社アクティブのスピンコーターです。
材料研究においては、膜厚の制御精度や再現性が成果に直結するため、信頼性の高い装置が求められます。
その研究開発の最前線に立つ国立研究開発法人 産業技術総合研究所（以下、産総研）様の研究開発に株式会社アクティブのスピンコーターが活用されています。

ペロブスカイト太陽電池の研究において、スピンコートによる薄膜形成は極めて重要な工程です。
なぜなら、成膜の均一性やピンホールの有無は太陽電池の性能に大きく影響を与えるからです。
そのためには厳密なプロセス制御が可能なスピンコーターが必要になります。

株式会社アクティブのスピンコーターは、以下のような点を強みとしています。

度な回転制御：微細な立ち上がり制御により、材料飛散を防ぎつつ、均一な薄膜形成を実現。

プログラム可能な多段回転設定：複雑な塗布プロセスにも柔軟に対応可能。

安定した繰り返し性：複数ロットにわたる実験でも再現性の高い膜厚分布を維持。

産総研が進めるモジュール化・大面積化の研究では、膜の端部に至るまで均質性を保つ必要があります。
アクティブのスピンコーターは、サブストレートサイズに応じた専用チャックの設計が可能であり、特定サイズの基板に最適化されたプロセスを開発する際にも、柔軟に対応できる点が評価されています。
さらに、同社製品は研究用途だけでなく、スケールアップを視野に入れた試作ライン構築にも適しており、研究から実用への橋渡しとして機能しています。

2024年10月に産総研から発表された研究成果記事によると、同研究所はペロブスカイト太陽電池のモジュール化に成功しました。（参考：世界初となるペロブスカイト太陽電池自動作製システムを開発）
この成果を支える成膜プロセスには、アクティブ製スピンコーターが活用されています。

このモジュールでは、ペロブスカイト層の形成にあたり、2段階のスピン条件を用いることで溶液の均一塗布と溶媒の適切な乾燥を両立させています。
たとえば、初期段階では低速回転により材料を広げ、後段で高速回転を用いて余剰溶媒を飛ばしながら均一な膜厚に仕上げる技術が応用されています。
このプロセスの成功には、スピンコーターの制御性と信頼性が不可欠でした。

また、研究現場においては装置のメンテナンス性や操作性も重要です。
アクティブのスピンコーターは直感的なユーザビリティを備えており、小面積から大面積まで幅広く対応できます。
条件設定から運転確認、ログ取得に至るまで、研究者の負担を軽減する設計がなされています。

ペロブスカイト太陽電池は、再生可能エネルギーの中でも極めて高いポテンシャルを秘めており、今後の社会実装に向けた取り組みが各国で活発化しています。
その中で、日本の最先端研究機関である産総研が着実に成果を挙げている背景には、信頼できる研究装置の存在があります。

株式会社アクティブのスピンコーターは、まさにそうした研究を支える基盤技術の一つであり、膜品質・再現性・拡張性といった多面的な要件に応える柔軟性を備えています。
今後もアクティブは、研究者とともに技術の進化に貢献し続けます。