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Highly Stable Carbon-sandwiched Perovskite Solar Cells

研究課題

研究課題/領域番号 17H06609
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 エネルギー関連化学
研究機関東京大学

研究代表者

田 日  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任講師 (00807563)

研究期間 (年度) 2017-08-25 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードPerovskite Solar Cells / Organic Solar Cells / Carbon Nanotube / Fullerene / Graphene / Polymer / Endohedral fullerene / Metallo fullerene / 太陽電池 / ペロブスカイト太陽電池 / ナノカーボン材料
研究成果の概要

カーボンナノチューブとフラーレンの相性を利用したカーボンサンドイッチペロブスカイトソーラーセルを製作することにより、ペロブスカイトソーラーセルの安定性を大幅に向上させることに成功した。特に、今回の研究を通じて安定性には有機物の持つChemical Capacitanceと、カーボンナノチューブとホール輸送層との組み合わせによりnanocompositeとなりMoisture barrierの影響で大きく寄与していることを明らかにした。また、Li内包フラーレンTFSIは、単にLiTFSIの代替だけでなく、spiro-MeOTADと相互作用して酸素を防ぐ機能をすることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

By demonstrating the carbon-sandwiched perovskite solar cells (J. Mater. Chem. A, 6, 1382) and endohedral fullerene dopant (Angew. Chem. Int. Ed. 57, 1), we already started to witness follow-up works citing our work. The stability of solar cells nowadays has improved greatly as well.

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (11件) 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 15件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] Seoul National University(韓国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Aalto University(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Uppsala University(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] USTC(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of California, Los Angeles(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Aalto University School of Science(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Seoul National University(韓国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] USTC/Northeast Normal University(中国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Uppsala University(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Merck Chemicals Ltd(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Stable and Reproducible 2D/3D Formamidinium-Lead-Iodide Perovskite Solar Cells2019

    • 著者名/発表者名
      Thote Abhishek、Jeon Il、Lee Jin-Wook、Seo Seungju、Lin Hao-Sheng、Yang Yang、Daiguji Hirofumi、Maruyama Shigeo、Matsuo Yutaka
    • 雑誌名

      ACS Applied Energy Materials

      巻: - 号: 4 ページ: 2486-2493

    • DOI

      10.1021/acsaem.8b01964

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] High-Working-Pressure Sputtering of ZnO for Stable and Efficient Perovskite Solar Cells2019

    • 著者名/発表者名
      Thote Abhishek、Jeon Il、Lin Hao-Sheng、Manzhos Sergei、Nakagawa Takafumi、Suh Donguk、Hwang Junho、Kashiwagi Makoto、Shiomi Junichiro、Maruyama Shigeo、Daiguji Hirofumi、Matsuo Yutaka
    • 雑誌名

      ACS Applied Electronic Materials

      巻: 1 号: 3 ページ: 389-396

    • DOI

      10.1021/acsaelm.8b00105

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Formation of Environmentally Stable Hole-Doped Graphene Films with Instantaneous and High-Density Carrier Doping via a Boron-Based Oxidant2019

    • 著者名/発表者名
      K. Kanahashi, N. Tanaka, Y. Shoji, M. Maruyama, I. Jeon, K. Kawahara, M. Ishihara, M. Hasegawa, H. Ohta, H. Ago, Y. Matsuo, S. Okada, T. Fukushima, T. Takenobu
    • 雑誌名

      NPJ 2D Mater. Appl.

      巻: 3 号: 1 ページ: 7-7

    • DOI

      10.1038/s41699-019-0090-x

    • NAID

      120007133594

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Vapor-Assisted Ex-Situ Doping of Carbon Nanotube toward Efficient and Stable Perovskite Solar Cells2018

    • 著者名/発表者名
      Lee Jin-Wook、Jeon Il、Lin Hao-Sheng、Seo Seungju、Han Tae-Hee、Anisimov Anton、Kauppinen Esko I.、Matsuo Yutaka、Maruyama Shigeo、Yang Yang
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: 19 号: 4 ページ: 2223-2230

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.8b04190

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Single-Walled Carbon Nanotubes in Emerging Solar Cells: Synthesis and Electrode Applications2018

    • 著者名/発表者名
      Jeon Il、Xiang Rong、Shawky Ahmed、Matsuo Yutaka、Maruyama Shigeo
    • 雑誌名

      Advanced Energy Materials

      巻: - 号: 23 ページ: 1801312-1801312

    • DOI

      10.1002/aenm.201801312

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Achieving High Efficiency in Solution-Processed Perovskite Solar Cells Using C60/C70 Mixed Fullerenes2018

    • 著者名/発表者名
      Lin Hao-Sheng、Jeon Il、Xiang Rong、Seo Seungju、Lee Jin-Wook、Li Chao、Pal Amrita、Manzhos Sergei、Goorsky Mark S.、Yang Yang、Maruyama Shigeo、Matsuo Yutaka
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 10 号: 46 ページ: 39590-39598

    • DOI

      10.1021/acsami.8b11049

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Non-doped and unsorted single-walled carbon nanotubes as carrier-selective, transparent, and conductive electrode for perovskite solar cells2018

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi Takahiro、Jeon Il、Chiba Takaaki、Shawky Ahmed、Xiang Rong、Chiashi Shohei、Kauppinen Esko I.、Park Nam-Gyu、Matsuo Yutaka、Maruyama Shigeo
    • 雑誌名

      MRS Communications

      巻: 8 号: 3 ページ: 1058-1063

    • DOI

      10.1557/mrc.2018.142

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Polymeric acid-doped transparent carbon nanotube electrodes for organic solar cells with the longest doping durability2018

    • 著者名/発表者名
      Jeon Il、Delacou Clement、Okada Hiroshi、Morse Graham E.、Han Tae-Hee、Sato Yuta、Anisimov Anton、Suenaga Kazu、Kauppinen Esko I.、Maruyama Shigeo、Matsuo Yutaka
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry A

      巻: 6 号: 30 ページ: 14553-14559

    • DOI

      10.1039/c8ta03383h

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Fullerene-Cation-Mediated Noble-Metal-Free Direct Introduction of Functionalized Aryl Groups onto [60]Fullerene2018

    • 著者名/発表者名
      Yang Xiao-Yu、Lin Hao-Sheng、Jeon Il、Matsuo Yutaka
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 20 号: 11 ページ: 3372-3376

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b01295

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Lithium-Ion Endohedral Fullerene (Li+@C60) Dopant in Stable Perovskite Solar Cells Inducing Anti-Oxidation2018

    • 著者名/発表者名
      Il Jeon, Hiroshi Ueno, Seungju Seo, Kerttu Aitola, Ryosuke Nishikubo, Akinori Saeki, Hiroshi Okada, Gerrit Boschloo, Shigeo Maruyama, Yutaka Matsuo
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 57 号: 17 ページ: 4607-4611

    • DOI

      10.1002/anie.201800816

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Anthracene-Based Organic Small-Molecule Electron-Injecting Material for Inverted Organic Light-Emitting Diodes2018

    • 著者名/発表者名
      Matsuo Yutaka、Okada Hiroshi、Kondo Yasuhiro、Jeon Il、Wang Huan、Yu Yun、Matsushita Takeshi、Yanai Motoki、Ikuta Toshiaki
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 10 号: 14 ページ: 11810-11817

    • DOI

      10.1021/acsami.8b00603

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Engineering High-performance and Air-stable PBTZT-stat-BDTT-8:PC61BM/PC71BM Organic Solar Cells2018

    • 著者名/発表者名
      Il Jeon, Ryohei Sakai, Seungju Seo, Graham E. Morse, Hiroshi Ueno, Takafumi Nakagawa, Yang Qian, Shigeo Maruyama, Yutaka Matsuo
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. A

      巻: 6 号: 14 ページ: 5746-5751

    • DOI

      10.1039/c7ta11095b

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Single-walled Carbon Nanotubes in Solar Cells2018

    • 著者名/発表者名
      I. Jeon, Y. Matsuo and *S. Maruyama
    • 雑誌名

      Topics Curr. Chem.,

      巻: 376 号: 1

    • DOI

      10.1007/s41061-017-0181-0

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Carbon-Sandwiched Perovskite Solar Cell2018

    • 著者名/発表者名
      N. Ahn, I. Jeon, J. Yoon, E. I. Kauppinen, *Y. Matsuo, *S. Maruyama, *M. Choi
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. A

      巻: 432B 号: 4 ページ: 190-195

    • DOI

      10.1039/c7ta09174e

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Carbon Nanotubes versus Graphene as Flexible Transparent Electrodes in Inverted Perovskite Solar Cells2017

    • 著者名/発表者名
      Jeon Il、Yoon Jungjin、Ahn Namyoung、Atwa Mohamed、Delacou Clement、Anisimov Anton、Kauppinen Esko I.、Choi Mansoo、Maruyama Shigeo、Matsuo Yutaka
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. Lett.

      巻: 8 号: 21 ページ: 5395-5401

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.7b02229

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Carbon Allotropes in Perovskite Solar Cells2018

    • 著者名/発表者名
      Il Jeon
    • 学会等名
      Hefei National Laboratory of Physical Sciences and Microscale, University of Science and Technology of China
    • 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] Carbon Allotropes in Perovskite Solar Cells2018

    • 著者名/発表者名
      Il Jeon
    • 学会等名
      Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences
    • 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] Graphene vs Carbon Nanotubes in Perovskite Solar Cells2018

    • 著者名/発表者名
      Il Jeon
    • 学会等名
      4大学ナノコンソ-シアムシンポジウム - 4 University Nano-Consortium Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Polymeric Acid-doped Carbon Nanotube-based Indium-free Organic Solar Cells that show Excellent Stability and Doping Durability2018

    • 著者名/発表者名
      Il Jeon, Clement Delacou, Esko I. Kauppinen, Shigeo Maruyama, Yutaka Matsuo
    • 学会等名
      Chemical Society of Japan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Polymeric Acid-doped Carbon Nanotube-based Indium-free Organic Solar Cells that show Excellent Stability and Doping Durability2018

    • 著者名/発表者名
      Il Jeon, Clement Delacou, Esko I. Kauppinen, Shigeo Maruyama, Yutaka Matsuo
    • 学会等名
      The 80th Japanese Society of Applied Physics Autumn Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Record-high Efficiency of Carbon Nanotube Top Electrode Perovskite Solar Cells via employing Formamidinium Lead Iodide (FAPbI3) and Triflic Acid Vapor Doping2018

    • 著者名/発表者名
      Il Jeon, Jin-Wook Lee, Anton Anissimov, Esko I. Kauppinen, Yang Yang, Shigeo Maruyama, Yutaka Matsuo
    • 学会等名
      The 54th Fullerenes-Nanotubes-Graphene General Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Exploring Single-walled Carbon Nanotubes Electrodes of Perovskite Solar Cells2018

    • 著者名/発表者名
      Il Jeon, Yutaka Matsuo, Shigeo Maruyama
    • 学会等名
      The 2nd CIAiS Consortium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Air-Stable Perovskite Solar Cells using Li-Containing Fullerene Salt as both Dopant and Anti-Oxidant2017

    • 著者名/発表者名
      Il Jeon, Hiroshi Ueno, Shigeo Maruyama, Yutaka Matsuo
    • 学会等名
      2017 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Perovskite Solar Cells using Carbon Nanotubes as both Cathode and Anode Electrodes2017

    • 著者名/発表者名
      Il Jeon, Esko I. Kauppinen, Yutaka Matsuo, Shigeo Maruyama
    • 学会等名
      The 53rd Fullerenes-Nanotubes-Graphene General Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Carbon Nanotubes versus Graphene as Flexible Transparent Electrodes in Inverted Perovskite Solar Cells2017

    • 著者名/発表者名
      Il Jeon, Keisuke Ogumi, Takafumi Nakagawa, and Yutaka Matsuo
    • 学会等名
      2017 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Carbon Nanotubes versus Graphene as Flexible Transparent Electrodes in Inverted Perovskite Solar Cells2017

    • 著者名/発表者名
      Il Jeon, Keisuke Ogumi, Takafumi Nakagawa, and Yutaka Matsuo
    • 学会等名
      The 53rd Fullerenes-Nanotubes-Graphene General Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Air-Stable Perovskite Solar Cells using Li-Containing Fullerene Salt as both Dopant and Anti-Oxidant2017

    • 著者名/発表者名
      Il Jeon, Hiroshi Ueno, Seungju Seo, Ryosuke Nishikubo, Akinori Saeki, Hiroshi Okada
    • 学会等名
      The 53rd Fullerenes-Nanotubes-Graphene General Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] Press release 1

    • URL

      https://www.t.u-tokyo.ac.jp/foee/press/setnws_201803161103172124146486.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] Press release 2

    • URL

      https://www.t.u-tokyo.ac.jp/soee/press/setnws_201712181153401446542055.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] Maruyama-Chiashi Laboratory

    • URL

      http://www.photon.t.u-tokyo.ac.jp/index-j.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] Matsuo Group at USTC and UTokyo

    • URL

      http://www.matsuo-lab.net

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-08-25   更新日: 2020-03-30  

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