若宮淳志 化学研究所教授、ジェイウェイ?リウ 同博士研究員、尾﨑雅司 工学研究科博士課程学生、薬丸信也 同修士課程学生、金光義彦 化学研究所教授、村田靖次郎 同教授、リチャード?マーディ 同助教、佐伯昭紀 大阪大学准教授らの研究グループは、溶液の塗布によるスズ系ペロブスカイト半導体膜の作製法の改良に取り組み、均一性が高く高品質な半導体膜を得ることができる独自の成膜法を開発しました。これにより、再現性が良く高い光電変換効率を示すペロブスカイト太陽電池を作製できる手法の確立に成功しました。
本研究成果は、2018年9月5日に、独国の国際学術誌「Angewandte Chemie」のオンライン版に掲載されました。
研究者からのコメント
铅フリーペロブスカイト太阳电池の开発研究では、论文で报告された手法を试してみても、生成したペロブスカイト膜の黒色が作製の途中で消えてしまうなど、毎回得られる半导体膜の性质が异なり、この再现性の悪さが、世界中の研究者を悩ます课题でした。研究グループの学生や研究员とともに、「涂って乾かす」という一连の涂布の过程で一体何が生じているかを突き詰めて考えた结果、简便でありながら再现性に优れた本手法の开発に成功しました。
これは、本太阳电池分野の発展のための大きな一歩であり、本手法を用いることで、铅フリーのペロブスカイト太阳电池の开発研究が加速するものと期待されます。今后は、この技术をもとに、私たちも材料开発研究を进め、本太阳电池のさらなる高性能化とその実用化を目指します。
概要
本研究グループは、「温かい贫溶媒を用いるだけ」の贬础罢法と、「盖をして加热するだけ」で溶媒蒸気を制御する厂痴础法という、二つの简便な独自の手法を开発し、これらを组み合わせることにより、均一性が高く高品质なスズ系ペロブスカイト半导体膜の作成法の确立に成功しました。これにより、再现性よく7%を超える光电変换効率を示す太阳电池デバイスが作製できることを実証しました。
本手法の确立により、国内外のさまざまな研究机関でも、均一な高品质ペロブスカイト膜を再现性よく作製することが可能になり、良好な光电変换効率を示すスズ系ペロブスカイト太阳电池を标準デバイスとして作製できるものと期待できます。今后、この技术をもとに、スズ系ペロブスカイト材料开発及びデバイス构造の改良?开発研究が大きく进み、环境负荷の少ないペロブスカイト太阳电池の実用化にむけて、开発研究がさらに活発化することが期待されます。
详しい研究内容について
书誌情报
【顿翱滨】
Jiewei Liu, Masashi Ozaki, Shinya Yakumaru, Taketo Handa, Ryosuke Nishikubo, Yoshihiko Kanemitsu, Akinori Saeki, Yasujiro Murata, Richard Murdey, Atsushi Wakamiya (2018). Lead-Free Solar Cells based on Tin Halide Perovskite Films with High Coverage and Improved Aggregation. Angewandte Chemie International Edition, 57(40), 13221-13225.
