2020 Fiscal Year Annual Research Report
Multi-layered organolead halide perovskite materials for high efficiency and robust solar cells
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18K14329
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
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)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ペロブスカイト太陽電池 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ペロブスカイト太陽電池の耐久性を改善するため、PEAI溶液処理(PEA = C6H5(CH2)2NH2)を検討した。PEAIはPbI2と反応することで疎水性の2次元ペロブスカイトPEAPbI3を生成する。そのため、PEAI処理によってペロブスカイトを疎水化することで、大気中の湿気に対する安定性の改善を検討した。その結果、PEAI処理したペロブスカイト太陽電池および処理していないペロブスカイト太陽電池を湿度60ー80%の暗所下に保管し、発電性能の変化を測定した。PEAI処理を行わなかった太陽電池は、数時間で光電変換を示さなくなったのに対し、PEAI処理した太陽電池は4日間性能を維持した。このことから、PEAI処理によって太陽電池の湿気に対する耐久性が大幅に改善することがわかった。
これまでに検討したFAI、MAI、MABr、MACl、CsI処理ペロブスカイトの耐久性を比較したところ、MAI、MABr、MACl処理したペロブスカイトは熱耐久性の改善がさほどみられず、一方でFAI、CsI処理したペロブスカイトは耐久性が改善した。このとから、MAイオン、FAイオン、CsイオンなどのAサイトイオンがペロブスカイトの耐久性に関与していることがわかった。CsI、FAI処理したペロブスカイトは、耐熱性以外にも湿度50%大気中でも耐久性の改善が見られ、熱と湿気に対する耐久性改善の効果あることがわかった。
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