Fabrication of halide perovskite 3D photonic crystals with enhanced photoelectric conversion efficiency

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K18902
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 26:Materials engineering and related fields
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Miyake Masao 京都大学, エネルギー科学研究科, 准教授 (60361648)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 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)
• Project Period (FY): 2022-06-30 – 2024-03-31
• Keywords: ペロブスカイト / 多孔質

Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to fabricate photonic crystals composed of a metal halide perovskite compound. Two-dimensional periodic structures of a perovskite compound (MA3Bi2I9) were obtained by growing the perovskite compound in the voids of a template by mist deposition followed by removal of the template. In order to obtain three-dimensional photonic crystals, a process consisting of templated electrodeposition of bismuth iodide and its conversion to MABi2I9 was investigated.

Free Research Field

材料電気化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

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。