|
近年急速に発展してきたペロブスカイト太陽電池は次世代太陽電池技術として期待されている。しかし、耐久性が悪く、また規制された鉛を使用するため、実用化には問題がある。本研究では高性能かつ耐久性に優れた太陽電池の開発を目的とし、カーボン電極ベースとした有機無機ペロブスカイト太陽電池を構築し、耐久性について評価した。またデバイスの耐久性が改善された要因を明らかにした。本課題の研究では、当初の提案書の研究計画通りで研究を行った。
１．有機無機複合ペロブスカイト薄膜太陽電池の構築：まず、スピンコート法により、TiO2緻密膜、TiO2多孔質膜及び有機・無機ハイブリッドペロブスカイト膜を作製した。その後、Au電極の代わりにカーボン電極を使用し、デバイスを構築した。
２．光電変換デバイスの性能及び耐久性についての評価：無機有機Pbペロブスカイト層の上に、カーボン電極を使用することで、デバイスの耐久性を改善されることを実証した。耐久性を更に改善するため、ペロブスカイト層にカーボン層をカバーし、その上に疎水性高分子層を作製することで、耐久性がさらに大幅に改善されることがわかった。また耐久性に影響する要因を調べるために、一連の研究を行った。ペロブスカイトと水、酸素及び光との化学反応を考察し、また光を照射しながら、湿度を１０－８０％の範囲で耐久性を調べ、耐久性に影響する要因を見出した。更に、効率を改善するために、ホール輸送層の添加効果にも調べた。今後、カーボン電極のホール収集力を改善し、更なるデバイスの高効率化が期待される。
本課題の研究成果として、8編の論文(そのうち、国際共著論文5編)を発表し、国際会議で4件の招待講演及び口頭発表を行った。得られた知見はペロブスカイト太陽電池の実用化に非常に有意義な成果であると考えられる。
|
