10/24 ペロブスカイト太陽電池・光電変換材料の 高効率化・高耐久性化と今後の展望

(国研)物質・材料研究機構 主幹研究員　白井 康裕　氏

＜経歴＞
2006年Rice University博士課程修了。PhD取得後は（国研）物質・材料研究機構にて薄膜太陽電池の開発に従事。

＜専門＞
薄膜太陽電池の開発

＜受賞歴＞
薄膜太陽電池開発やナノ材料開発にてMRS学会やフラーレン・ナノチューブ学会より受賞

＜WebSite＞
https://www.nims.go.jp/press/2024/02/202402050.html

　本講座では、ペロブスカイト太陽電池について、特に逆型構造 (ガラス/電極/P型層/Perovskite/N型層/電極) に着目して解説します。また、出来上がったセルの評価方法について、ペロブスカイト太陽電池がイオン導電性も示す半導体である点に着目しつつ、測定の注意点などの基礎的な事から始めて、屋外発電特性と劣化機構の解析など、発展的な内容までご説明します。
　最後に、実用化へ向けた課題や他の太陽電池では真似できない特徴、ペロブスカイト太陽電池の多接合化や鉛フリー化についてご紹介します。

＜得られる知識・技術など＞
・高効率、高耐久性、ペロブスカイト太陽電池の作製方法ノウハウ
・ペロブスカイト太陽電池のこれまでの技術動向

＜プログラム＞
１．ペロブスカイト太陽電池の基礎
　1.1 これまでの展開と現状、他の有機系太陽電池との比較
　1.2 ペロブスカイト太陽電池の基本構造・動作原理
　1.3 ペロブスカイト層以外の各機能層の役割・種類・特徴
　  a. 透明電極（ITO、FTOなど）
　  b. ホール選択・輸送層（PEDOT：PSS、NiOx、その他ポリマー材料等）
　  c. 電子選択・輸送層（C60フラーレン、PCBM、ICBA、AZO等）
　  d. 対向電極（Ag、ITOなど）
　  e. 添加物やその他の極薄膜層の役割

２．逆型構造ペロブスカイト太陽電池の作製プロセス
　2.1 ペロブスカイト太陽電池の作製プロセス概要
　2.2 各工程に用いる部材や装置・環境について

３．ペロブスカイト太陽電池の評価方法
　3.1 光電変換特性の評価方法・注意点
　3.2 長期安定性の評価について
　3.3 屋外発電特性の評価と劣化機構の解析
　3.4 イオン導電性の影響について

４．ペロブスカイト太陽電池の性能向上施策
　4.1 変換効率の向上施策
　4.2 耐久性の向上施策

５．ペロブスカイト太陽電池に関する直近の話題や今後の課題について
　5.1 環境光発電（室内光発電・IoT機器の電源）への応用
　5.2 多接合化による効率30％を超える太陽電池への応用
　5.3 鉛フリーペロブスカイト太陽電池

　　□質疑応答□

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