| 研究実績の概要 |
本研究では，有機溶媒に可溶なヨウ化物光吸収層材料を用いて低温塗布プロセスにより光吸収層を形成することで新規プリンタブル太陽電池の実現を目指した。
本年度は，これまでと積層順を逆にしたガラス/透明導電膜/ホール輸送層/光吸収層/電子輸送層/電極 構造の太陽電池セルの作製として，FTO/PEDOT:PSS/BiI3/PCBM/Al構造のセルの作製を試みた。現在までに良好な光電変換特性を得られておらず，今後，更なる作製方法・条件の検討が必要である。また，塗布可能な新規ヨウ化物光吸収層材料の探索にも取組んだ。BiI3-SbI3系に着目し，Bi1-xSbxI3となるような組成比でBiI3,SbI3を溶かしたDMF溶液を塗布溶液として作製し，FTO/compact-TiO2/porous-TiO2/上にスピンコートによって塗布した後，ホットプレート上で加熱することで，Bi1-xSbxI3光吸収層の作製を試みた。本塗布法によって作製された試料は，目的化合物とは異なり，DMFとBiI3,SbI3との有機-無機複合化合物の形成が示唆されたが，得られた薄膜のバンドギャップEgは，Sb組成比がx=0からx=1に増加するに伴って，Eg=1.8から2.3 eVまでの変化が観察されたことから，バンドギャップを制御可能な新たな材料系の一つといえる。
本研究では，研究期間全体を通じて，鉛フリーのヨウ化物としてBiI3に着目し，これを光吸収層に用いた塗布型太陽電池素子の作製と作製条件の最適化に取り組んできた。FTO/compact-TiO2/porous-TiO2/BiI3/Spiro-MeODAT/Au構造の太陽電池素子において，開放電圧0.25V，短絡電流密度0.96mA/cm2，曲線因子0.42，変換効率0.10%を得ることに成功し，塗布プロセスによる非鉛系ヨウ化物太陽電池の実現の可能性を示した。
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