Realizing of long lifetime perovskite solar cells driven in air atmosphere

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02838
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 36020:Energy-related chemistry
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: Taima Tetsuya 金沢大学, ナノマテリアル研究所, 教授 (20415699)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): SHAHIDUZZAMAN MD 金沢大学, ナノマテリアル研究所, 助教 (00822222) ; 宮寺 哲彦 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, 主任研究員 (30443039) ; 大平 圭介 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (40396510)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ペロブスカイト太陽電池 / a-Si / Cat-CVD / HTL / ETL

Outline of Final Research Achievements

Perovskite solar cells are expected to be the next generation of solar cells due to their high Power conversion efficiency (PCE) of over 25% and low fabrication cost, but their low durability is big problem for practical usage. The main reason of low durability is the decomposition of perovskite crystals by water and oxygen entering through pinholes in the organic layer. To solve this problem, it is necessary to replace the organic materials with inorganic materials that have high atmospheric stability and became high quality films without pinholes. In this study, we investigated a-Si film fabricated using catalytic chemical vapor deposition (CatCVD), which generates no plasma and causes no damage during film formation.

Free Research Field

ペロブスカイト太陽電池

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

一般に、太陽電池の実用化において、高性能化と低コスト化に並び重要なのは長寿命化である。発電コストは、性能÷（寿命×製造コスト）で表される。現在市販されているシリコン太陽電池は30年保証されており、もしペロブスカイト太陽電池の製造コストが1/10であっても、寿命が3年しかなければ全く太陽電池として価値のないものになる。本研究では、劣化の原因を突き止めそれを解決し、ペロブスカイト太陽電池の寿命をSi太陽電池レベルの３０年まで延ばす指針を確立する。