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有機鉛ペロブスカイト太陽電池高効率化のための結晶成長制御

研究課題

研究課題/領域番号 16H05978
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 応用物性
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

宮寺 哲彦  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (30443039)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
25,480千円 (直接経費: 19,600千円、間接経費: 5,880千円)
2018年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2017年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2016年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
キーワードペロブスカイト太陽電池 / 結晶成長 / 有機無機ハイブリッド材料 / 有機単結晶 / エピタキシャル成長 / 太陽電池 / X線回折 / 有機鉛ペロブスカイト / エピタキシー / レーザー蒸着 / 有機デバイス
研究成果の概要

ペロブスカイト太陽電池の高性能化を目指し、有機鉛ペロブスカイトの結晶成長制御に取り組んだ。代表的な有機半導体であるルブレン単結晶上に有機鉛ペロブスカイトを製膜することで、高い結晶性を有し、原子層レベルで構造制御されたエピタキシャル薄膜を構築することに成功した。また、リアルタイムX線回折実験を行うシステムを構築した。有機鉛ペロブスカイト結晶成長過程をその場観察し、結晶成長ダイナミクスに関する知見を得ることに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ペロブスカイト太陽電池は光電変換効率が急速に向上しており、次世代太陽電池として注目を集めているが、結晶成長に関する基礎的な知見が得られておらず、各研究機関のノウハウに頼った研究開発となっているのが現状である。本研究では有機鉛ペロブスカイトの結晶成長制御手法の確立および結晶成長メカニズムの解明に成功した。これらの成果は今後のプロセス開発や素子開発に重要な知見を与え、ペロブスカイト太陽電池のさらなる発展に資するものである。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 5件)

  • [学会発表] 有機鉛ペロブスカイトの結晶成長2019

    • 著者名/発表者名
      宮寺哲彦
    • 学会等名
      ハロゲン化金属ペロブスカイト 研究の最前線
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 有機鉛ペロブスカイトの結晶成長2018

    • 著者名/発表者名
      宮寺哲彦
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 真空プロセスによる有機鉛ペロブスカイトの結晶成長制御2018

    • 著者名/発表者名
      宮寺哲彦、阿内悠人、小金澤智之、矢口裕之、吉田郵司、近松真之
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Epitaxial growth of organolead-halide perovskite on rubrene single crystals2018

    • 著者名/発表者名
      Yuto Auchi, Tetsuhiko Miyadera, Tomoyuki Koganezawa Hiroyuki Yaguchi, Masayuki Chikamatsu, and Yuji Yoshida
    • 学会等名
      Solid state device meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 正逆光電子分光による有機鉛ペロブスカイト/ホール輸送層界面の 電子状態解析2018

    • 著者名/発表者名
      宮寺哲彦 他
    • 学会等名
      応用物理学会第65回春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Crystallization of organolead halide perovskite: vacuum deposition and real-time analysis2017

    • 著者名/発表者名
      宮寺哲彦
    • 学会等名
      7th Korea-Japan Joint Symposium on Semiconductor Physics and Technology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ルブレン単結晶上の有機鉛ペロブスカイトのエピタキシャル成長2017

    • 著者名/発表者名
      阿内悠人、宮寺哲彦、小金澤智之, 近松真之
    • 学会等名
      第64回 春季応用物理学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Real Time Analysis of the Crystallization Dynamics of Organilead Halide Perovskite2016

    • 著者名/発表者名
      宮寺哲彦
    • 学会等名
      Electrochemical Society Fall Meeting
    • 発表場所
      Honolulu(アメリカ合衆国)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of coevaporation technique for the organic solar cells2016

    • 著者名/発表者名
      宮寺哲彦
    • 学会等名
      Energy Materials Nanotechnology East Meeting
    • 発表場所
      北京(中華人民共和国)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Laser deposition for the highly controlled co-deposition of organolead halide perovskite2016

    • 著者名/発表者名
      宮寺哲彦、杉田武、反保衆志、松原浩司、近松真之
    • 学会等名
      Materials Research Society Fall Meeting
    • 発表場所
      Boston(アメリカ合衆国)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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