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2021 Fiscal Year Annual Research Report

放射線検出を目的とするハロゲン化鉛系ペロブスカイト厚膜作製と物性評価

Research Project

Project/Area Number 19K05680
Research InstitutionToin University of Yokohama

Principal Investigator

池上 和志  桐蔭横浜大学, 医用工学部, 教授 (30375414)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywordsペロブスカイト / X線 / 放射線検出
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、ヨウ化鉛系ペロブスカイト化合物であるヨウ化鉛メチルアンモニウム(MAPbI3)をはじめとする化合物群を、ガンマ線またはX線を検出する素子の受光部として用いるための材料選定、素子作製、ならびに素子の特性評価を行うことを目的としている。
単結晶を用いたX線の検出に関する研究も進められているペロブスカイト材料CsPbBr3の熱プレス法によるペレット化の検討を引き続き進めた。本研究では、市販のCsPbBr3粉末を押し固める方法作製したペレットで、50Vの電圧を印加しながらX線感度を測定した結果、400~500 μC/Gy cm2の感度がえられたが、この感度は、再結晶法で作製した単結晶ペレットの検出感度の約半分にとどまった。SEMによる表面の観察の結果、熱プレス法では、微結晶が押し固められてはいたが、単結晶の形成にはいたらなかった。
ハロゲン化物によるX線の検出素子としては、ヨウ化ビスマスを用いる素子が特許等で開示されている。ヨウ化ビスマスBiI3も市販の粉末を入手し、同様の熱プレス法によるペレット化を試み、X線の検出感度を測定した。さらに、粉末からペレットを作製できる熱プレス法の特徴をいかし、CsPbBr3とBiI3の粉末をメノウ乳鉢で混合したペレットの作製も行った。しかしながら、混合ペレットでは、暗電流が上昇する傾向にあり、X線感度は大幅に低下する結果となった。そのため、本研究室での熱プレス法によるペレット作製では、溶液からの単結晶法で作製するCsPbBr3によるX線素子による感度に到達することは難しいとの結論にいたった。ハロゲン化鉛系ペロブスカイトの太陽電池への応用において、光電変換素子を作製し、ペロブスカイト層の電子線照射による劣化と回復機構についての研究に着手した。これらの研究より、ハロゲン化鉛系ペロブスカイトの放射線環境での応用をひろげる知見を得た。

  • Research Products

    (4 results)

All 2021 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Dopant‐Free Polymer HTM‐Based CsPbI2Br Solar Cells with Efficiency Over 17% in Sunlight and 34% in Indoor Light2021

    • Author(s)
      Guo Zhanglin、Jena Ajay Kumar、Takei Izuru、Ikegami Masashi、Ishii Ayumi、Numata Youhei、Shibayama Naoyuki、Miyasaka Tsutomu
    • Journal Title

      Advanced Functional Materials

      Volume: 31 Pages: 2103614~2103614

    • DOI

      10.1002/adfm.202103614

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of Damage Coefficient for Minority-Carrier Diffusion Length of Triple-Cation Perovskite Solar Cells under 1 MeV Electron Irradiation for Space Applications2021

    • Author(s)
      Miyazawa Yu、Kim Gyu Min、Ishii Ayumi、Ikegami Masashi、Miyasaka Tsutomu、Suzuki Yudai、Yamamoto Tomoyuki、Ohshima Takeshi、Kanaya Shusaku、Toyota Hiroyuki、Hirose Kazuyuki
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry C

      Volume: 125 Pages: 13131~13137

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.1c01590

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 半自動滴下装置を用いたペロブスカイト結晶層の貧溶媒法による成膜検討2021

    • Author(s)
      齋藤直, 柴山直之, 池上和志, 宮坂力
    • Organizer
      日本太陽エネルギー学会講演論文集
  • [Remarks] 桐蔭横浜大学宮坂研究室

    • URL

      http://www.cc.toin.ac.jp/sc/miyasaka/

URL: 

Published: 2022-12-28  

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