2017 Fiscal Year Annual Research Report
Enhancement of Photo-absorption of Perovskite Solar Cells by Dye-sensitization
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15K05596
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
中崎 城太郎 東京大学, 大学院総合文化研究科, 特任准教授 (10444100)
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| Project Period (FY) |
2015-10-21 – 2018-03-31
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| Keywords | 太陽電池 / ペロブスカイト / ポルフィリン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、有機鉛ハライドペロブスカイト太陽電池に色素を導入し、従来のものでは相対的に弱かった600～800nm付近の吸収を増強することを目指した。この中で、ペロブスカイト層の原料組成と作製手順を改良した結果、ペロブスカイトそのものが示す吸収が十分強くなり、性能面では色素による吸収増強の余地がないレベルに達した。色素による吸収増強効果を検討するため、透明導電電極基板側に正孔輸送層を配置した逆構造型デバイスの作製条件を検討し、ペロブスカイト層をあえて薄めに製膜することで、光吸収が十分でない状況を作った。このペロブスカイト層背面への含ポルフィリン電子輸送層の製膜を試みた。性能が十分なデバイスは研究期間中に実現できなかったが、鉛使用量の低減や、着色による意匠性向上につながるアプローチである。一方、順構造型デバイスで、透明導電電極基板上に、電子輸送層となる酸化チタン層を製膜し、これに色素を含む各種有機分子を吸着させた上にペロブスカイト層を製膜する検討を行なった。これらの中で、フラーレン系材料を用いた場合に太陽電池性能が向上することが見出された。光吸収については有意な差が見られなかったが、酸化チタンとペロブスカイトの界面の接触が改善したことで性能が向上したとみられる。このことから、酸化チタン表面に吸着した有機分子が表面修飾分子として機能していることが示された。このように、当初の予定とは異なるが、デバイスの性能向上につながる結果が得られた。
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[Journal Article] Modulations of various alkali metal cations on organometal halide perovskites and their influence on photovoltaic performance2018
Author(s)
Zeguo Tang, Satoshi Uchida, Takeru Bessho, Takumi Kinoshita, Haibin Wang, Fumiyasu Awai, Ryota Jono, Masato M. Maitani, Jotaro Nakazaki, Takaya Kubo, Hiroshi Segawa
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Journal Title
Nano Energy
Volume: 45
Pages: 184-192
DOI
Peer Reviewed
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