Charge and ions migration in lead halide perovskite semiconductors

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K04500
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
• Research Institution: National Institute for Materials Science
• Principal Investigator: YANAGIDA Masatoshi 国立研究開発法人物質・材料研究機構, エネルギー・環境材料研究拠点, 主幹研究員 (60358215)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 太陽光発電 / 太陽電池 / ペロブスカイト / イオン / 分光法

Outline of Final Research Achievements

Ionic motion in metal halide perovskites has been characterized by using light intensity modulated spectroscopy. And a halide salt layer was introduced into the interface between the hole transport layer and the perovskite for controlling the ionic motion. The photovoltaic performance was improved by the introduction of the halide salt layer. The effective passivation techniques will be constructed for the perovskite solar cells by the design of the halide salt layer.

Free Research Field

太陽光発電

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ハロゲン化金属ペロブスカイト太陽電池は低温プロセスで高い光電変換効率が得られることから低コストで高効率な次世代太陽電池として世界で注目されて研究が行われている。一方、本ペロブスカイトは通常の半導体と異なり、可動なイオンが存在し、発電メカニズムが明確ではなかった。今回、ペロブスカイト中の可動なイオンを捉える試みを行いつつ、ペロブスカイト/電荷輸送層界面をハロゲン化塩層で制御することによって光電変換効率を向上することができた。