【次世代型エネルギー学習教材】NSK開発の「色素増感太陽電池の学習教材」、ペクセル・テクノロジーズが10月から1000個限定で試験販売

　日本精工（NSK)は、同社の色素増感太陽電池技術を応用した教材を開発した。この教材は、ペクセル・テクノロジーズによって製品化され、2026年10月1日に1000個限定で試験販売が開始される予定。なお、製品名は次世代型エネルギー学習教材『色素増感太陽電池実験キット PEC-TOM03』。小学生から社会人の研修まで、STEAM教育やSDGs教育の教材として幅広い活用が期待される。
　同教材は、付属の専用色素ペン(3色)で描いた絵そのものを太陽電池として利用し、電気を生み出せるもので、発電した電気をためて電圧を変えて使うまでの一連の流れを楽しく体験することができる。自分で描いた絵を太陽電池として利用し、発電を体験できる教材の販売は、世界初^※。この教材は、NSK独自の色素増感太陽電池技術を活かして開発した。また、教材の一部には神田工業の液晶ディスプレイの製造技術を活用して製造された部材を採用している。
　NSKは、本教材を通じて、再生可能エネルギーへの理解を深める機会を提供し、再生可能エネルギー普及やカーボンニュートラル社会の実現を担う人材の育成に貢献する。
※調査対象：グローバルで販売されている主要な太陽電池工作キット、調査時期：2026年8月NSK調査

開発の背景
　NSKでは、軸受のグリースや保持器の開発で得た、有機材料に関する知見やトライボロジー技術を、再生可能エネルギー技術に展開する取り組みを進めており、同教材はその一環として開発された。2024年に藤沢市と東北大学にて開催された子ども向け科学講座（参考：子ども向け科学講座を今年も藤沢市・東北大学で開催 | 日本精工 (NSK)）で採用された教材をペクセルと連携して改良を進め、実用的な教材として販売可能なレベルに到達したことから、試験販売開始が決定した。

開発品の特長
(1)自由に描いたデザインで発電できる
　従来の教材では、「単色のパネルを組み立てる」など、工作の自由度が低いものであったが、同教材では、専用色素ペン(3色)で自由に描いた絵によって発電できる。
(2)電気を「ためる・電圧を変える・使う」一連の流れを体験できる
　従来の教材では「作って、電子オルゴールが鳴ったら終わり」という一過性の体験に留まっていしたが、同教材では、電気を「ためる」「電圧を変える」「使う」という利用プロセス全体を体験できる。
※キットの構成物　(写真は試作品であり、試験販売品は外観が異なる場合がある)

※キットの使用方法

開発品の技術
　以下2つのNSK独自技術により、自由なデザイン性と発電性能の両立を実現している。
(1)色素本来の色を再現可能な独自の薄色電解液
　電解液は太陽電池の中で電気を流す役割を担っており、従来、濃色で、色素の色を損なう要因であった。NSKは電解液の構成材料と配合を最適化し、独自の薄色電解液を開発した。これにより、色素本来の色味を表現できる太陽電池の作製を可能にした。

(2)色素ペンによる染色を促進する表面改質技術
　色素増感太陽電池は、酸化チタン膜を色素で染色する工程を経て作製される。酸化チタン膜をそのまま使用した場合、色素ペンでデザインを描こうとしてもインクが定着せずほとんど染色しないためデザインが描けなかった。さらには、色素ペンによる筆記時においては、ペン先と酸化チタンの摩擦により酸化チタン膜がはがれてしまう問題があった。そこで、NSKは表面に色素増感太陽電池向けに改良した独自のインク受容層を形成した。その結果、染色工程を色素ペンで行うことを実現し、色素増感太陽電池で自由なデザインを表現することを可能にした。この技術は、インクジェット印刷にも適用が可能であり、色素増感太陽電池の用途拡大にもつながる。