| 研究課題/領域番号 |
26289265
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 一部基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
構造・機能材料
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| 研究機関 | 桐蔭横浜大学 |
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研究代表者 |
宮坂 力 桐蔭横浜大学, 医用工学部, 特任教授 【東京大学先端科学技術研究センター・フェロー】 (00350687)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 有機無機ハイブリッド / ペロブスカイト / 光物性 / 光電変換 / ビスマス / 銀 |
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| 研究成果の概要 |
鉛に代えてカチオンに銀(Ag)とビスマス(Bi)を用いるペロブスカイト結晶を合成し結晶構造と光物性を調べ、発光と光電変換の特性を評価した。有機無機複合型組成の(CH3NH3)3Bi2I9を溶媒蒸気アニール法によって物理欠陥の少ない平坦膜として製膜した。また、オール無機組成のAgBi2I7を合成し結晶化の溶媒を変えることで物理欠陥を抑えた平坦膜を製膜した。これらの無鉛型ペロブスカイトを用いる光電変換素子を作製し、正孔輸送材料に無ドープのP3HTを用いて変換効率2.2％以上を達成した。これらの素子は、耐熱性と耐湿性の点でかなり優れることを耐久性試験によって明らかにした。
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| 自由記述の分野 |
光電気化学、ペロブスカイト太陽電池
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
環境に有害な鉛を組成に用いないペロブスカイト材料を設計し、その光電変換性能を高める可能性に挑む研究は、環境安全性の点において一般国民が望むテーマであり、本研究のように生体適合性をもつ銀とビスマスを金属に用いるペロブスカイト光電変換素子の高性能化は、社会の期待に向けて無鉛型ペロブスカイト材料を用いる素子の将来発展性を示すことができる点で大きな意義を持つ。学術的には、化学的プロセスである溶液晶析法を改善することによって物理欠陥をいかに抑えて質の高い製膜を達成できるかの手法をいくつか提案することができたことで、無鉛組成のペロブスカイトの光物性を高めていくことの技術基盤を提供できたと考える。
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