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2026年2月21日
日本材料技研（東京都中央区）は2月13日、同社が提案した「超軽量薄膜太陽電池に用いる電荷輸送層MXene（マキシン）の開発」が、東京都中小企業振興公社が実施する「宇宙製品等開発経費助成」に採択されたと発表した。人工衛星など宇宙用途向け次世代太陽電池を対象に、MXeneを活用した高耐久・高性能な電荷輸送層材料の開発を進める。
MXeneは、米ドレクセル大学で開発された二次元層状化合物。層状で異方性を持つナノシート構造を特徴とし、表面修飾による電子物性の制御や、インク化・塗布による低温成膜が可能なことから、宇宙用途向け薄膜太陽電池材料としての応用が期待される。
日本材料技研では、ナノシートが積層した多層MXene粉末や、ナノメートル（nm）スケールまで剥離したMXene水分散液のサンプル提供を行うほか、光電デバイスへの応用研究を進め、これまでに有機フォトダイオード型光センサの電子輸送層としての応用可能性を確認している。
同事業では、同社独自のMXeneに関する技術を基盤に、超軽量薄膜太陽電池向けのホール輸送層および電子輸送層材料の開発を行う。
プロジェクトには、東京大学大学院工学系研究科 横田 知之准教授も参画。実用化を見据えた産学連携体制の下、新規組成MXeneの開発や表面修飾技術の高度化、塗工インク化技術の確立に取り組む。宇宙用途に加え、将来的には民生用太陽電池や光デバイスへの展開も視野に入れる。
日本材料技研の発表によると、近年は人工衛星の打ち上げ数が急速に増加し、打ち上げコストの低減や搭載機器の軽量化が重要な課題だという。特に太陽電池は、衛星システム全体の重量の中でも大きな割合を占めることから、発電性能を維持しつつ軽量化を実現する技術が求められる。
東京大学 横田研究室が報告している超薄膜太陽電池は、従来型太陽電池と比べて単位重量当たりの発電量が大幅に高く、実用化されれば打ち上げコスト削減につながる可能性がある。一方、有機材料主体の構成では、宇宙線耐性や長期信頼性が課題とされている。
日本材料技研は今後、同事業を通じて人工衛星の打ち上げコスト低減と宇宙利用の高度化に貢献し、MXene材料の社会実装を加速させる。
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