2023 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of the factors affecting the efficiency of inverted perovskite solar cells
| Project/Area Number |
21H02040
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
韓 礼元 東京大学, 大学院総合文化研究科, 特任研究員 (20531172)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中崎 城太郎 東京大学, 大学院総合文化研究科, 特任教授 (10444100)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | 太陽電池 / ペロブスカイト / 高効率 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
ペロブスカイト結晶性の向上、SAM型正孔輸送材料の開発、並びに界面パッシベーションによって、逆型電池の効率を25%以上向上させることができた。また、得られた太陽電池が優れた安定性を有することがわかった。さらに、3年間の研究を通して、今後逆型ペロブスカイト太陽電池の研究を加速するために取り組むべき課題を以下の通り提案した。
(1) 現在、逆型構造で使用されているペロブスカイトは、陽イオン (Cs、FA、MA) とハロゲン化物 (I、Br) の混合組成に基づいており、高効率の正式構造よりも広いバンドギャップを有する。今後、MAフリーおよびBrフリーの組成を設計してバンドギャップを狭めることにより、Jscを向上させることが必要である。
(2) Vocをさらに改善するには、ペロブスカイト層の結晶品質と粒径を向上させることにより、欠陥密度を低減させると共に、ペロブスカイト層と電子・正孔輸送層との間でのエネルギー損失を低減する必要がある。さらに、新しい界面パッシベーション材料開発が太陽電池の信頼性向上に不可欠である。
(3) 新たな電子輸送材料や正孔輸送材料のさらなる探索に向けた基礎研究が不可欠である。たとえば、SAMの役割及び電荷輸送メカニズム、SAMの界面物理学および界面化学はまだ不十分である。材料設計の指針として、基板上のSAMの積層モード、SAMとペロブスカイト間の相互作用を調べる必要がある。さらに、界面でのキャリア輸送ダイナミクスを詳細に解明するには、高度な特性評価技術の開発も不可欠である。
|
| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
