塗布型有機無機ハイブリッドペロブスカイト太陽電池の研究

1. はじめに

近年,再生可能エネルギーが注目を集めており中でも太陽電池を用いた太陽光発電の導入量はここ10年で急速に拡大しているが,その主流は多結晶シリコン太陽電池である。シリコンはクラーク数で2番目と資源量は豊富であるが,シリコンの原料である珪石からの還元と太陽電池グレード(99.9999%以上)への精製及び800℃以上の高温が必要となるp/n接合形成プロセスに大量のエネルギーを消費している。

図1 ペロブスカイト構造
図1 ペロブスカイト構造
ペロブスカイトとは図1に示す結晶構造の1種で灰チタン石(CaTiO3)や強誘電体のチタン酸バリウム(BaTiO3)が代表例であり,銅酸化物高温超伝導体YBa2Cu3O7–δなどもペロブスカイト構造を基礎としている。組成式でABX3のペロブスカイトにおいて,AサイトにメチルアンモニウムカチオンCH3NH3+(MA+)などのアルキルアンモニウムカチオン,Bサイトに鉛イオンPb2+やSn2+イオンなどの金属イオン,Xサイトにヨウ素アニオンIなどのハロゲンアニオンを用いたものが有機・無機ハイブリッドペロブスカイトである。

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