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本研究では、有機ハライド鉛ペロブスカイトの示す光物性や太陽電池デバイスの中での振る舞いについて時間分解分光や時間分解顕微光電子分光などによる光キャリアの観測を行うと共に、新たな金属ハライドペロブスカイトに関する材料開発を行った。有機金属ハライドペロブスカイトの光キャリアダイナミクスについては、時間分解顕微光電子分光により半導体伝導帯中の電子像をサブマイクロスケールで観察することにより、ペロブスカイト太陽電池内の光キャリアダイナミクスの直接観測を検討した。さらに時間分解分光を組み合わせる事によって、有機金属ハライドペロブスカイト薄膜中を移動する伝導帯電子の光電子像を観測することに成功した。また、デバイス構造内での電子像をとらえる事にも成功し、デバイス内での電子の振る舞いがより明らかになった。一方、新材料開発として、有機金属ハライドペロブスカイト結晶を用いたホール輸送材料の開発と光電変換素子への応用を行った。太陽電池材料として注目を集める有機ハライドペロブスカイト太陽電池の多くは、鉛を含む鉛ハライドペロブスカイト化合物を用いるが、この鉛を他の代替元素へと置換し、なおかつ有機溶媒への溶解性を改善させた新たな有機無機ハイブリッド材料を合成した。また、それを用いた全固体近赤外光電変換素子への応用を行い、既存の有機ホール輸送材料を用いたデバイスに比べ、近赤外領域の分光感度拡大と光電流応答の大幅な向上に成功した。
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