鉛フリーペロブスカイト太陽電池の埋もれた界面電子構造の解明とオペランドスピン計測

• 研究課題/領域番号: 24K01325
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分29010:応用物性関連
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 丸本 一弘 筑波大学, 数理物質系, 教授 (50293668)
• 研究分担者: 山口 世力 筑波大学, 数理物質系, 助教 (30868526)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2026年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2025年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2024年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
• キーワード: 鉛フリーペロブスカイト太陽電池 / 電子スピン共鳴 / 埋もれた海面 / 電荷移動 / オペランドスピン計測

研究開始時の研究の概要

本研究では、ペロブスカイト太陽電池の埋もれた界面における電荷移動を電子スピン共鳴（ESR）法により直接計測し、分子レベルの微視的な視点から、界面バンド曲がりの学理を開拓する。素子動作状態で使用可能なオペランドESR法も活用して素子性能相関も解明する。
具体的には、以下の３つの内容について、研究を行う。
a) 正孔輸送層/ペロブスカイト界面の電荷移動のスピン計測によるバンド曲がり評価
b) ペロブスカイト太陽電池のオペランドスピン計測によるバンド曲がりと素子性能相関
c) ペロブスカイト/電子輸送層界面における電荷移動のスピン計測と素子性能相関