混合カチオン-アニオン金属ハロゲン化物ペロブスカイト材料の分解メカニズムの研究

• 研究課題/領域番号: 22KF0363
• 補助金の研究課題番号: 21F21754 (2021-2022)
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 基金 (2023); 補助金 (2021-2022)
• 応募区分: 外国
• 審査区分: 小区分36020:エネルギー関連化学
• 研究機関: 沖縄科学技術大学院大学
• 研究代表者: MARIOTTI Silvia (2023) 沖縄科学技術大学院大学, エネルギー材料と表面科学ユニット, ポストドクトラルスカラー (30993977); Qi Yabing (2021-2022) 沖縄科学技術大学院大学, エネルギー材料と表面科学ユニット, 教授 (10625015)
• 研究分担者: MARIOTTI SILVIA 沖縄科学技術大学院大学, エネルギー材料と表面科学ユニット, 外国人特別研究員
• 研究期間 (年度): 2023-03-08 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円); 2023年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 2022年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2021年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
• キーワード: perovskite / solar cells / 2PACz / PEAI / Perovskite / self-assembly monolayers / perovskite solar modules / surface passivation / Perovskite passivation / bifacial solar cells

研究開始時の研究の概要

継続課題のため、記入しない。

研究実績の概要

The JSPS fellow mentored two PhD students in Prof. Qi’s lab and together they have worked on several projects. One scientific paper has been submitted to a high impact factor journal, in which it is explained how to deposit a common hole transporting material used in p-i-n perovskite solar cells (2PACz) with alternative methods, for the fabrication of solar cells with small and large area. The characterization of the material and in particular, the determination of its thickness which was never presented in the literature before is shown. The second project, which will be submitted very soon to a high impact factor journal, focuses on understanding the chemical mechanism between the perovskite layer and a common additive that is used in perovskite solar cells, phenetylammonium salt.

研究成果

• [国際共同研究] NTU(シンガポール)
• [雑誌論文] Self‐Assembled Monolayer Hole‐Selective Contact for Up‐Scalable and Cost‐Effective Inverted Perovskite Solar Cells (2024)
  • 著者名/発表者名: Wu Tianhao、Mariotti Silvia、Ji Penghui、Ono Luis K.、Guo Ting、Rabehi Ilhem‐Nadia、Yuan Shuai、Zhang Jiahao、Ding Chenfeng、Guo Zhanglin、Qi Yabing
  • 雑誌名: Advanced Functional Materials 巻: "-" 号: 32
  • DOI: 10.1002/adfm.202316500
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Bandgap Pairing in Three-Terminal Tandem Solar Cells: From Limiting Efficiency to Voltage-Matched Device Performance (2024)
  • 著者名/発表者名: Philipp Wagner, Philipp Tockhorn, Lea Zimmermann, Eike Koehnen, Silvia Mariotti, Florian Scheler, Marlene Haertel, Steve Albrecht, Lars Korte
  • 雑誌名: Solar RRL 巻: 8 号: 5 ページ: 2300963-2300963
  • DOI: 10.1002/solr.202300963
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Local Built‐In Field at the Sub‐nanometric Heterointerface Mediates Cascade Electrochemical Conversion of Lithium?sulfur Batteries (2023)
  • 著者名/発表者名: Ding Chenfeng、Niu Mang、Cassidy Cathal、Kang Hyung‐Been、Ono Luis K.、Wang Hengyuan、Tong Guoqing、Zhang Congyang、Liu Yuan、Zhang Jiahao、Mariotti Silvia、Wu Tianhao、Qi Yabing
  • 雑誌名: Small 巻: 50 号: 37 ページ: 2301755-2301755
  • DOI: 10.1002/smll.202301755
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Holistic Strategies Lead to Enhanced Efficiency and Stability of Hybrid Chemical Vapor Deposition Based Perovskite Solar Cells and Modules (2023)
  • 著者名/発表者名: Tong Guoqing、Zhang Jiahao、Bu Tongle、Ono Luis K.、Zhang Congyang、Liu Yuqiang、Ding Chenfeng、Wu Tianhao、Mariotti Silvia、Kazaoui Said、Qi Yabing
  • 雑誌名: Advanced Energy Materials 巻: / 号: 21 ページ: 2300153-2300153
  • DOI: 10.1002/aenm.202300153
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Controllable Anion Exchange on Perovskite Nanocrystal Solid-State Thin Films (2023)
  • 著者名/発表者名: Congyang Zhang, Chenfeng Ding, Shuai Yuan, Luis K Ono, Caiyi Zhang, Tianhao Wu, Silvia Mariotti, Penghui Ji, Tongtong Li, Jiahao Zhang, Yabing Qi
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry C 巻: 127 号: 20 ページ: 9947-9956
  • DOI: 10.1021/acs.jpcc.3c02281
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Graphene‐Like Conjugated Molecule as Hole‐Selective Contact for Operationally Stable Inverted Perovskite Solar Cells and Modules (2023)
  • 著者名/発表者名: Tianhao Wu, Xiushang Xu, Luis K Ono, Ting Guo, Silvia Mariotti, Chenfeng Ding, Shuai Yuan, Congyang Zhang, Jiahao Zhang, Kirill Mitrofanov, Qizheng Zhang, Saurav Raj, Xiao Liu, Hiroshi Segawa, Penghui Ji, Tongtong Li, Ryota Kabe, Liyuan Han, Akimitsu Narita, Yabing Qi
  • 雑誌名: Advanced Materials 巻: 35 号: 21 ページ: 2300169-2300169
  • DOI: 10.1002/adma.202300169
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A hole injection monolayer enables cost-effective perovskite light-emitting diodes (2023)
  • 著者名/発表者名: Zhang Congyang、Mariotti Silvia、Ono Luis K.、Ding Chenfeng、Mitrofanov Kirill、Zhang Caiyi、Yuan Shuai、Ji Penghui、Zhang Jiahao、Wu Tianhao、Kabe Ryota、Qi Yabing
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry C 巻: 11 号: 8 ページ: 2851-2862
  • DOI: 10.1039/d2tc05491d
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Elimination of light-induced degradation at the nickel oxide-perovskite heterojunction by aprotic sulfonium layers towards long-term operationally stable inverted perovskite solar cells (2022)
  • 著者名/発表者名: Wu Tianhao、Ono Luis K.、Yoshioka Rengo、Ding Chenfeng、Zhang Congyang、Mariotti Silvia、Zhang Jiahao、Mitrofanov Kirill、Liu Xiao、Segawa Hiroshi、Kabe Ryota、Han Liyuan、Qi Yabing
  • 雑誌名: Energy & Environmental Science 巻: 15 号: 11 ページ: 4612-4624
  • DOI: 10.1039/d2ee01801b
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Ion-regulating Hybrid Electrolyte Interface for Long-life and Low N/P Ratio Lithium Metal Batteries (2022)
  • 著者名/発表者名: Ding Chenfeng、Liu Yuan、Ono Luis K.、Tong Guoqing、Zhang Congyang、Zhang Jiahao、Lan Jinle、Yu Yunhua、Chen Bingbing、Qi Y.B.
  • 雑誌名: Energy Storage Materials 巻: 50 ページ: 417-425
  • DOI: 10.1016/j.ensm.2022.05.035
  • オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Piperazinium iodide as perovskite treatment for high-performance perovskite/silicon tandem solar cells (2023)
  • 著者名/発表者名: Silvia Mariotti
  • 学会等名: ISOS-14 Yokohama
  • 国際学会 / 招待講演
• [産業財産権] PCT, Taiwan (2023)
  • 発明者名: Yabing Qi et al.
  • 権利者名: Yabing Qi et al.
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2023
  • 外国