| 研究課題/領域番号 |
19K05666
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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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| 審査区分 |
小区分36020:エネルギー関連化学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019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 | Solar Energy / Perovskite Solar Cells / Device Characterization / Electrical Measurements / Metal-Halide Perovskites / Operational Testing / Degradation Pathways / Environmental Stability / ペロブスカイト / 太陽電池 / 耐久性 / 評価 / 物性 / 安定性 / デバイス / 電子郵送層 / 自己組織化単層膜 / Perovskite / Solar Cells / Durability / Standard Testing / Moisture / Measurement / Energy / Degradation / Stabilty / Oxidation / Photochemistry / Efficiency / Interface Engineering / Photoconversion / エイジング / パッシベーション / 混合ガス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、複数のガス及び溶媒蒸気を混合した環境を自在に作り出すことができるガス分圧の精密制御装置を開発する。本装置を光照射下での電気特性（JーV 特性及びインピーダンス特性）装置と組み合わせたIn situ 評価システムを構築し、少量の酸素、水、有機溶媒（蒸気）がペロブスカイト太陽電池の耐久性及び各層の材料の特性変化に及ぼす影響・効果（エイジング）について、その経時変化を含めて詳細に検討する。また、本研究では、開発するガス分圧精密制御装置を用いて、Sn 系ペロブスカイト層の表面パッシベーションを可能にする新たな成膜法の開発にも取り組み、鉛フリーペロブスカイト太陽電池の高性能化に挑戦する。
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| 研究成果の概要 |
この研究プロジェクトは、ペロブスカイト太陽電池の安定性と耐久性を向上させることを目的としています。材料やセル構造設計の革新は、デバイスの動作寿命を評価し、劣化や損失のメカニズムを調査することによって知らされます。私は、環境光利用アプリケーションの潜在的な候補として、分子単層正孔抽出層（HEL）であるMeO-2PACzで作製したp-i-nペロブスカイト太陽電池の評価を行いました。これらのデバイスの耐久性は、Spiro-OMeTAD正孔輸送層に基づくn-i-p構造を有する以前の参照デバイスよりも著しく優れていることが判明した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
Metal-halide perovskites are cheap and efficient materials for generating solar power, but are currently much less stable than silicon. Monitoring the degradation of perovskite solar cells is a key aspect to realize their successful commercial development and decrease our reliance on fossil fuels.
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