2020 年度研究成果報告書

多層ペロブスカイト結晶による高耐久高効率有機無機ハイブリッド太陽電池の開発

研究課題

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研究課題/領域番号	18K14329
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分36020:エネルギー関連化学
研究機関	国立研究開発法人産業技術総合研究所
研究代表者	古郷敦史国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究員 (40747870)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード	ペロブスカイト太陽電池 / 溶液処理
研究成果の概要	有機無機ペロブスカイト結晶に溶液処理を施し、光電変換特性および耐久性を改善した。ペロブスカイト結晶をヨウ化メチルアンモニウム溶液で処理すると、結晶内の不純物であるヨウ化鉛が除去され、結晶の欠陥が減少することから発電性能が改善することをあきらかにした。また、各種ハロゲン化メチルアンモニウムおよびヨウ化ホルムアミジニウムで処理すると、その組成に依存してペロブスカイト結晶の光学・電子特性を制御できることを明らかにした。ヨウ化セシウムおよびフェネチルアミンよう化水素酸塩で結晶を処理すると熱および湿気に対する耐久性が向上した。
自由記述の分野	エネルギー化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	ペロブスカイト太陽電池は、25%を超える高い発電性能をもち、安価で大量生産に向くことから注文句を集めている。しかし、耐久性が低いことや、結晶成長の制御が難しく製膜時の雰囲気によって性能がばらつくなどの課題があった。本研究で検討した溶液処理技術によってペロブスカイト太陽電池の耐久性を改善し、性能を安定化することは、ペロブスカイト太陽電池の実用化に向けて大きな意義がある。