| 研究課題/領域番号 |
16K06285
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
白井 康裕 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 (40465969)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 太陽電池 / ペロブスカイト / 耐久性 / 低温プロセス / ペロブスカイト太陽電池 / 寿命 / タンデム / NiO / 低温 / 劣化メカニズム |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、Si系ボトムセル・ペロブスカイト系トップセルの構成で将来的に超高効率２端子タンデム太陽電池を構築可能な、Si系セルと同等の優れた耐久性を示すペロブスカイト材料の実現を目指した。
具体的には、高効率・高耐久性ペロブスカイト太陽電池を、低温・溶液プロセスで実現するための技術開発を推進した。ペロブスカイト太陽電池はトップセル材料として優れた性質を幾つも秘めながら、最も重要な耐久性に関してほとんど知見が無く、早急に解決する必要がある。また、これまでに耐久性のあるペロブスカイト系太陽電池では、500℃程度の高温プロセスを必要とする場合が多く、タンデム構造の構築においては支障のある場合があった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、新規インターフェース材料の開発と低温プロセスによるペロブスカイト結晶化の新規手法により、高い耐久性を示すペロブスカイト太陽電池の開発に成功した。
これまでに塩素を添加する相互拡散法（Cl-mediated interdiffusion method)、及び塩化メチルアンモニウム(MACl)雰囲気中で成膜する手法により、1000時間以上の連続発電が可能な耐久性を示す素子を作製できた。また、暗状態の耐熱試験（85℃1000時間）においても、初期値の90％超の効率を維持する事が判明した。これらの成果は、ペロブスカイト太陽電池の社会実装において重要な信頼性の向上に貢献するものである。
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