2023 年度研究成果報告書

光電変換効率の増強を示すハライド・ペロブスカイトの三次元フォトニック結晶の作製

研究課題

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研究課題/領域番号	22K18902
研究種目	挑戦的研究(萌芽)
配分区分	基金
審査区分	中区分26:材料工学およびその関連分野
研究機関	京都大学
研究代表者	三宅正男京都大学, エネルギー科学研究科, 准教授 (60361648)
研究分担者	平藤哲司京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (70208833) 池之上卓己京都大学, エネルギー科学研究科, 助教 (00633538)
研究期間 (年度)	2022-06-30 – 2024-03-31
キーワード	ペロブスカイト / 多孔質
研究成果の概要	本研究では、金属ハライド・ペロブスカイト化合物からなるフォトニック結晶の作製を目指した。テンプレートの空隙内に、ミストデポジション法によりペロブスカイト化合物 (MA3Bi2I9)を成長させた後、テンプレートを除去することでペロブスカイト化合物の二次元周期構造体を得ることができた。また、三次元フォトニック結晶を得るために、テンプレート内への電析により、ヨウ化ビスマスの三次元多孔質構造を得た後、これをMABi2I9に変換するプロセスを検討した。
自由記述の分野	材料電気化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	フォトニック結晶は、光の波長と同程度の間隔で屈折率分布を有するナノ周期構造をもつ人工結晶であり、特異的な光学的現象が観察される。一方、金属ハライド・ペロブスカイト化合物は、極めて高い光電変換効率を実現する材料として見出され、太陽電池周辺の半導体分野で活発に研究されている。この金属ハライド・ペロブスカイト化合物でフォトニック結晶を形成できれば、光電エネルギー変換の増強などの高度な制御の実現が期待できる。しかし、その作製法は十分に確立されていない。本研究では、ペロブスカイトからなるフォトニック結晶の実現に必要な技術的知見が得られた。