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Exploration of stable and efficient Tin Perovskite Solar Cells for next generation PV

研究課題

研究課題/領域番号 18H02079
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分36020:エネルギー関連化学
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

イスラム アシュラフル  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, 主席研究員 (70531177)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
キーワードPerovskite solar cells / non-toxic Pb free / Tin perovskite solar cel / Organic-inorganic / ペロブスカイト太陽電池 / Sensitized Solar Cell / Perovskite Solar Cell / Pb free / Sn perovskite
研究成果の概要

提案された研究の科学的目的は、無毒かつ環境に優しく安定したSnベースペロブスカイト太陽電池(PSC)を開発することです。新しく提案された疎水性の堅牢な2D/3Dスズ-PS層が光吸収材料の役割を果たします。この2D/3D層は最適化され、平面PSCの段階的ヘテロ接合構造(GHJ)の吸収体として正常に統合されました。PSCの光起電力性能はJ-V特性によっての評価及び、デバイスの長期安定性も研究されました。最後に、2D/3D次元PSフィルムを使用して安定したGHJ平面PSCを製造することに成功しました。研究結果は国際的な科学会議で発表され、20件以上の査読付き科学ジャーナルにも掲載されています。

研究成果の学術的意義や社会的意義

The research results elucidate the future directions of non-toxic environment friendly perovskite solar cells (PSCs) with the challenges of how to further improve the efficiency of toxic lead free PSCs to accelerate the progress in the commercialization of PSCs.

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (26件) (うち国際共著 19件、 査読あり 26件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Diaminomaleonitrile Lewis Base Additive for Push-Pull Electron Extraction for Efficient and Stable Tin-Based Perovskite Solar Cells2021

    • 著者名/発表者名
      Abdel-Shakour Muhammad、Chowdhury Towhid H.、Matsuishi Kiyoto、Karim Md. Abdul、He Yulu、Moritomo Yutaka、Islam Ashraful
    • 雑誌名

      ACS Applied Energy Materials

      巻: 4 号: 11 ページ: 12515-12524

    • DOI

      10.1021/acsaem.1c02320

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] N-functionalized graphene derivatives as hole transport layers for stable perovskite solar cell2021

    • 著者名/発表者名
      Al-Gamal Abdalrhman G.、Chowdhury Towhid H.、Kabel Khalid I.、Farag Ahmed A.、Abd El-Sattar Nour E.A.、Rabie Abdelrahman M.、Islam Ashraful
    • 雑誌名

      Solar Energy

      巻: 228 ページ: 670-677

    • DOI

      10.1016/j.solener.2021.10.006

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Pyridyl-functionalized spiro[fluorene-xanthene] as a dopant-free hole-transport material for stable perovskite solar cells2021

    • 著者名/発表者名
      Yadagiri B.、Chowdhury Towhid H.、He Yulu、Kaneko Ryuji、Islam Ashraful、Singh Surya Prakash
    • 雑誌名

      Materials Chemistry Frontiers

      巻: 5 号: 19 ページ: 7276-7285

    • DOI

      10.1039/d1qm00435b

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Gradient 1D/3D Perovskite Bilayer using 4‐tert‐Butylpyridinium Cation for Efficient and Stable Perovskite Solar Cells2021

    • 著者名/発表者名
      Kaneko Ryuji、Kanda Hiroyuki、Shibayama Naoyuki、Sugawa Kosuke、Otsuki Joe、Islam Ashraful、Nazeeruddin Mohammad Khaja
    • 雑誌名

      Solar RRL

      巻: 5 号: 7 ページ: 2000791-2000791

    • DOI

      10.1002/solr.202000791

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Influence of Inorganic NiOx Hole Transport Layer on the Growth of CsBi310 Perovskite Films for Photovoltaic Applications2021

    • 著者名/発表者名
      Mariyappan Pandiyarajan、Chowdhury Towhid H.、Subashchandran Shanthi、Bedja Idriss、Ghaithan Hamid M.、Islam Ashraful
    • 雑誌名

      Advanced Materials Interfaces

      巻: 8 号: 7 ページ: 2002083-2002083

    • DOI

      10.1002/admi.202002083

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Chemical passivation of the under coordinated Pb2+ defects in inverted planar perovskite solar cells via β-diketone Lewis base additives2021

    • 著者名/発表者名
      Abdel-Shakour Muhammad、Chowdhury Towhid H.、Matsuishi Kiyoto、Moritomo Yutaka、Islam Ashraful
    • 雑誌名

      Photochemical & Photobiological Sciences

      巻: 20 号: 3 ページ: 357-367

    • DOI

      10.1007/s43630-021-00023-z

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Facile and low-cost synthesis of a novel dopant-free hole transporting material that rivals Spiro-OMeTAD for high efficiency perovskite solar cells2021

    • 著者名/発表者名
      Abdellah Islam M.、Chowdhury Towhid H.、Lee Jae-Joon、Islam Ashraful、Nazeeruddin Mohamad K.、Greatzel Michael、El-Shafei Ahmed
    • 雑誌名

      Sustainable Energy & Fuels

      巻: 5 号: 1 ページ: 199-211

    • DOI

      10.1039/d0se01323d

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A facile approach to construct organic D-π-A dyes via sequential condensation reactions for dye-sensitized solar cells2021

    • 著者名/発表者名
      Chen Hongjin、Islam Ashraful、Chowdhury Towhid H.、Bedja Idriss、Ghaithan Hamid M.、Zhang Rui、Liu Jian
    • 雑誌名

      Sustainable Energy & Fuels

      巻: 5 号: 1 ページ: 289-296

    • DOI

      10.1039/d0se01519a

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] High‐Efficiency Tin Halide Perovskite Solar Cells: The Chemistry of Tin (II) Compounds and Their Interaction with Lewis Base Additives during Perovskite Film Formation2020

    • 著者名/発表者名
      Abdel-Shakour Muhammad.、Chowdhury Towhid H.、Matsuishi Kiyoto、Bedja Idriss、Moritomo Yutaka、Islam Ashraful
    • 雑誌名

      Solar RRL

      巻: 5 号: 1 ページ: 2000606-2000606

    • DOI

      10.1002/solr.202000606

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Cross-conjugated BODIPY pigment for highly efficient dye sensitized solar cells2020

    • 著者名/発表者名
      Shah Md Faiz、Mirloup Antoine、Chowdhury Towhid H.、Sutter Alexandra、Hanbazazah Abdulkader S.、Ahmed Anas、Lee Jae-Joon、Abdel-Shakour M.、Leclerc Nicolas、Kaneko Ryuji、Islam Ashraful
    • 雑誌名

      Sustainable Energy & Fuels

      巻: 4 号: 4 ページ: 1908-1914

    • DOI

      10.1039/c9se01090d

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Application of small molecules based on a dithienogermole core in bulk heterojunction organic solar cells and perovskite solar cells2020

    • 著者名/発表者名
      Yadagiri B.、Narayanaswamy K.、Chowdhury Towhid H.、Islam Ashraful、Gupta Vinay、Singh Surya Prakash
    • 雑誌名

      Materials Chemistry Frontiers

      巻: 4 号: 7 ページ: 2168-2175

    • DOI

      10.1039/d0qm00267d

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Novel dopant-free hole-transporting materials for efficient perovskite solar cells2020

    • 著者名/発表者名
      Abdellah Islam M.、Chowdhury Towhid H.、Lee Jae-Joon、Islam Ashraful、El-Shafei Ahmed
    • 雑誌名

      Solar Energy

      巻: 206 ページ: 279-286

    • DOI

      10.1016/j.solener.2020.06.016

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Fabrication of lead-free CsBi3I10 based compact perovskite thin films by employing solvent engineering and anti-solvent treatment techniques: an efficient photo-conversion efficiency up to 740 nm2020

    • 著者名/発表者名
      Mariyappan Pandiyarajan、Chowdhury Towhid H.、Subashchandran Shanthi、Bedja Idriss、Ghaithan Hamid M.、Islam Ashraful
    • 雑誌名

      Sustainable Energy & Fuels

      巻: 4 号: 10 ページ: 5042-5049

    • DOI

      10.1039/d0se00786b

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Functional π-conjugated tetrathiafulvalene decorated with benzothiadiazole organic sensitizers for dye sensitized solar cells2019

    • 著者名/発表者名
      Duvva Naresh、Reddy Govind、Singh Surya Prakash、Chowdhury Towhid H.、Bedja Idriss、Islam Ashraful、Giribabu Lingamallu
    • 雑誌名

      New Journal of Chemistry

      巻: 43 号: 23 ページ: 8919-8929

    • DOI

      10.1039/c9nj01029g

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Rhodanine-3-acetic acid containing D-π-A push-pull chromophores: Effect of methoxy group on the performance of dye-sensitized solar cells2019

    • 著者名/発表者名
      Avhad Kiran、Jadhav Manoj、Patil Dinesh、Chowdhury Towhid H.、Islam Ashraful、Bedja Idriss、Sekar Nagaiyan
    • 雑誌名

      Organic Electronics

      巻: 65 ページ: 386-393

    • DOI

      10.1016/j.orgel.2018.11.041

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A near-infrared thienyl-BODIPY co-sensitizer for high-efficiency dye-sensitized solar cells2019

    • 著者名/発表者名
      Shah Md Faiz、Mirloup Antoine、Chowdhury Towhid H.、Alexandra Sutter、Hanbazazah Abdulkader S.、Ahmed Anas、Lee Jae-Joon、Leclerc Nicolas、Abdel-Shakour M.、Islam Ashraful
    • 雑誌名

      Sustainable Energy & Fuels

      巻: 3 号: 11 ページ: 2983-2989

    • DOI

      10.1039/c9se00300b

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electro-active nanofibers of a tetrathiafulvalene derivative with amide hydrogen bonds as a dopant-free hole transport material for perovskite solar cells2019

    • 著者名/発表者名
      Kaneko Ryuji、Chowdhury Towhid H.、Sugawa Kosuke、Lee Jae-Joon、Otsuki Joe、Islam Ashraful
    • 雑誌名

      Solar Energy

      巻: 194 ページ: 248-253

    • DOI

      10.1016/j.solener.2019.10.078

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cobalt-doped nickel oxide nanoparticles as efficient hole transport materials for low-​temperature processed perovskite solar cells2019

    • 著者名/発表者名
      Kaneko, Ryuji; Chowdhury, Towhid H.; Wu, Guohua; Kayesh, Md. Emrul; Kazaoui, Said; Sugawa, Kosuke; Lee, Jae-Joon; Noda, Takeshi; Islam, Ashraful; Otsuki, Joe
    • 雑誌名

      Solar Energy

      巻: 181 ページ: 243-250

    • DOI

      10.1016/j.solener.2019.01.097

    • 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] Post‐Deposition Vapor Annealing Enables Fabrication of 1cm2 Lead‐Free Perovskite Solar Cells2019

    • 著者名/発表者名
      Chowdhury Towhid H.、Kayesh Md. Emrul、Lee Jae-Joon、Matsushita Yoshitaka、Kazaoui Said、Islam Ashraful
    • 雑誌名

      Solar RRL

      巻: 3 号: 12 ページ: 1900245-1900245

    • DOI

      10.1002/solr.201900245

    • 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] Efficient near IR porphyrins containing a triphenylamine-substituted anthryl donating group for dye sensitized solar cells2019

    • 著者名/発表者名
      Krishna Jonnadula Venkata Suman、Koteshwar Devulapally、Chowdhury Towhid H.、Singh Surya Prakash、Bedja Idriss、Islam Ashraful、Giribabu Lingamallu
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry C

      巻: 7 号: 43 ページ: 13594-13605

    • DOI

      10.1039/c9tc03943k

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of anti-solvents on CH3NH3PbI3 films surface morphology for fabricating efficient and stable inverted planar perovskite solar cells2018

    • 著者名/発表者名
      Emrul Kayesh Md.、Matsuishi Kiyoto、Chowdhury Towhid H.、Kaneko Ryuji、Lee Jae-Joon、Noda Takeshi、Islam Ashraful
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 663 ページ: 105-115

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2018.08.015

    • 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] Low temperature processed inverted planar perovskite solar cells by r-GO/CuSCN hole-transport bilayer with improved stability2018

    • 著者名/発表者名
      Chowdhury Towhid H.、Akhtaruzzaman Md.、Kayesh Md. Emrul、Kaneko Ryuji、Noda Takeshi、Lee Jae-Joon、Islam Ashraful
    • 雑誌名

      Solar Energy

      巻: 171 ページ: 652-657

    • DOI

      10.1016/j.solener.2018.07.022

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetics of dye regeneration in liquid electrolyte unveils efficiency of 10.5% in dye-sensitized solar cells2018

    • 著者名/発表者名
      Krishna Jonnadula Venkata Suman、Krishna Narra Vamsi、Chowdhury Towhid H.、Singh Suryaprakash、Bedja Idriss、Islam Ashraful、Giribabu Lingamallu
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry C

      巻: 6 号: 42 ページ: 11444-11456

    • DOI

      10.1039/c8tc04370a

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Benzodithiazole‐Based Hole‐Transporting Material for Efficient Perovskite Solar Cells2018

    • 著者名/発表者名
      Swetha T.、Akhtaruzzaman Md.、Chowdhury Towhid H.、Amin Nowshad、Islam Ashraful、Noda Takeshi、Upadhyaya Hari M.、Singh Surya Prakash
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: 7 号: 12 ページ: 2497-2503

    • DOI

      10.1002/ajoc.201800490

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced Photovoltaic Performance of FASnI3-Based Perovskite Solar Cells with Hydrazinium Chloride Coadditive2018

    • 著者名/発表者名
      Kayesh Md. Emrul、Chowdhury Towhid H.、Matsuishi Kiyoto、Kaneko Ryuji、Kazaoui Said、Lee Jae-Joon、Noda Takeshi、Islam Ashraful
    • 雑誌名

      ACS Energy Letters

      巻: 3 号: 7 ページ: 1584-1589

    • DOI

      10.1021/acsenergylett.8b00645

    • 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] Coadditive Engineering with 5-Ammonium Valeric Acid Iodide for Efficient and Stable Sn Perovskite Solar Cells2018

    • 著者名/発表者名
      Kayesh Md. Emrul、Matsuishi Kiyoto、Kaneko Ryuji、Kazaoui Said、Lee Jae-Joon、Noda Takeshi、Islam Ashraful
    • 雑誌名

      ACS Energy Letters

      巻: 4 号: 1 ページ: 278-284

    • DOI

      10.1021/acsenergylett.8b02216

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Organic-Inorganic Perovskite Solar Cell for Next Generation Photovoltaics2020

    • 著者名/発表者名
      ISLAMAshraful
    • 学会等名
      ICRAC2020
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Perovskite Solar Cell for Next Generation Photovoltaics2018

    • 著者名/発表者名
      ISLAMAshraful
    • 学会等名
      Bangladesh Chemical Congress 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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