NHK放送技術研究所は、千葉大学先進科学センターの深川弘彦特任教授、京都大学大学院理学研究科の畠山琢次教授と共同で、ひとつの素子で「発光」と「太陽光発電」を切り替えて使用できる「発電できる有機ELディスプレーデバイス」の開発に成功したと発表した。
そもそも有機ELと有機太陽電池は、デバイス構成は類似しているが、動作原理が異なっている。有機ELは電極から流れ込んだ電荷（正孔と電子）を結合させて発光するのに対し、有機太陽電池では外部からの光を吸収することで生成した電荷を分離させて発電するという原理によって動作している。そのため、発光と発電にはそれぞれに適した材料とデバイス設計があり、これらはトレードオフとなるためひとつのデバイスで両機能を備えることは困難だったわけだ。
今回開発されたデバイスの構成
しかし今回、デバイスの中で発光および発電の中心となる活性層材料として、高い発光効率と強い光吸収特性を備えた MR-TADF（多重共鳴型熱活性化遅延蛍光）材料を活用し、内部に流れる電荷などの動きを精密に制御することにより、発光効率と発電効率を世界最高値となる高いレベルで両立した。
ディスプレイへの応用に向けて赤、緑、青の発光に成功、特に発光と発電を両立したデバイスで青色の発光を実現したのは世界で初めとのこと。今後は、発光と発電のさらなる高効率化や耐久性の向上を進め、消費電力の少ないディスプレーなどの実用化を目指していくという。将来この、このデバイスを使った発電機能を備えた有機ELディスプレイが実現したら、自身で発電した電力を再利用し、災害時などの電源がない環境でも映像を表示できるようになるかもしれない。
