有機無機ハイブリッド半導体薄膜太陽電池素子の蓄電挙動の解明と光蓄電素子の開発

有机-无机杂化半导体薄膜太阳能电池元件储能行为的阐明及光伏储能元件的开发

• 批准号: 21K05264
• 负责人: 村上 拓郎
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05264/
• 关键词: ペロブスカイト; 太陽電池; 静電容量; インピーダンス; インピーダンススペクトル; 等価回路; 蓄電; 光蓄電

昨年度に引き続き、ペロブスカイト太陽電池の静電容量と太陽電池特性との関係性を明らかにするために、様々な条件でペロブスカイト太陽電池を作成し、それらのインピーダンススペクトルを測定した。また測定したインピーダンススペクトルについて、測定した太陽電池の構造を反映させた等価回路モデルを作成し、各種インピーダンス成分について検討を進めた。ペロブスカイト太陽電池と蓄電挙動を評価するための特殊セルを作製し、インピーダンススペクトルを測定した。ペロブスカイト太陽電池はフッ素ドープ酸化スズ（FTO）コートされたガラス電極基板の上にn型半導体層として酸化チタンの緻密層を、その上に酸化チタン多孔質層を成膜し、ペロブスカイト層をスピンコート法により成膜し、さらに有機ホール輸送層をペロブスカイト層状にスピンコートして成膜し、さらに上部電極として金を蒸着させてペロブスカイト太陽電池セルを作製した。一方、蓄電挙動を評価するための特殊セルは電極とペロブスカイト界面およびペロブスカイト内部のインピーダンス成分のみが情報として得られるように工夫した。測定したインピーダンススペクトルについて、測定した太陽電池の構造を反映させた等価回路モデルを作成し、各種インピーダンス成分について検討を進めた。その結果、ペロブスカイト層のインピーダンス成分とペロブスカイトと電極のインピーダンス成分を切り分けて評価できることが分かった。さらに、ペロブスカイト層と電極の界面に有機分子層を導入した特殊セルを作製し、有機分子が蓄電挙動に与える影響を観察することに成功した。

Yesterday's annual に lead き 続 き, ペ ロ ブ ス カ イ ト solar cell の electrostatic capacity と solar cell characteristics と の masato sex を and Ming ら か に す る た め に, others 々 な conditions で ペ ロ ブ ス カ イ ト solar cell を し, consummate そ れ ら の イ ン ピ ー ダ ン ス ス ペ ク ト ル を determination し た. ま た determination し た イ ン ピ ー ダ ン ス ス ペ ク ト ル に つ い て, determining し た solar cell の tectonic を reflect さ せ た 価 circuits such as モ デ ル を make し, various イ ン ピ ー ダ ン ス composition に つ い て beg を 検 into め た. ペ ロ ブ ス カ イ ト solar cell と battery 挙 dynamic を review 価 す る た め の special セ ル を as し, イ ン ピ ー ダ ン ス ス ペ ク ト ル を determination し た. ペ ロ ブ ス カ イ ト solar cell は フ ッ element ド ー プ acidification ス ズ (FTO) コ ー ト さ れ た ガ ラ ス electrode on substrate の に n-type semiconductor layer と し て acidification チ タ ン の を, dense layer そ の に on acidification チ タ ン porous layer を into membrane し, ペ ロ ブ ス カ イ ト layer を ス ピ ン コ ー ト method に よ り film-forming し, さ ら に organic ホ ー ル transport layer を ペ ロ ブ ス カ イ ト layered に ス ピ ン コ ー ト し て film-forming し, さ ら に upper electrode と し て gold を steamed さ せ て ペ ロ ブ ス カ イ ト solar cell セ ル を cropping し た. Party, storage electric 挙 を review 価 す る た め の special セ ル は electrode と ペ ロ ブ ス カ イ ト interface お よ び ペ ロ ブ ス カ イ ト internal の イ ン ピ ー ダ ン ス composition の み が intelligence と し て must ら れ る よ う に time し た. Determination し た イ ン ピ ー ダ ン ス ス ペ ク ト ル に つ い て, determining し た solar cell の tectonic を reflect さ せ た 価 circuits such as モ デ ル を make し, various イ ン ピ ー ダ ン ス composition に つ い て beg を 検 into め た. そ の results, ペ ロ ブ ス カ イ ト layer の イ ン ピ ー ダ ン ス composition と ペ ロ ブ ス カ イ ト と electrode の イ ン ピ ー ダ ン ス composition を り cutting points け て review 価 で き る こ と が points か っ た. さ ら に, ペ ロ ブ ス カ イ ト と electrode の interface に organic molecular layer を import し た special セ ル を as し, organic molecules が battery 挙 に and え る influence を 観 examine す る こ と に successful し た.

项目成果

Interface Materials and Technologies for Perovskite Solar Cells

钙钛矿太阳能电池界面材料和技术

• 发表时间: 2022
• 作者: 石井陽祐;岡村卓実;川崎晋司;万代俊彦;T. N. Murakami
• 通讯作者: T. N. Murakami

Performance Enhancement on Perovskite Solar Cells with Self-Assembled Monolayer as the Hole Transport Materials

以自组装单分子层作为空穴传输材料增强钙钛矿太阳能电池的性能

• 发表时间: 2022
• 作者: T. Chigira;T. Funaki;A. Kogo;Y. Yaguchi;M. Chikamatsu;T.N. Murakami
• 通讯作者: T.N. Murakami

Investigation of self-assembled monolayer (SAM) as the hole transport layers in the perovskite solar cells

自组装单层（SAM）作为钙钛矿太阳能电池空穴传输层的研究

• 发表时间: 2022
• 作者: T. Chigira;T. Funaki;A. Kogo;Y. Yaguchi;M. Chikamatsu;T.N. Murakami
• 通讯作者: T.N. Murakami

ペロブスカイト太陽電池におけるホール輸送層としての自己組織化界面修飾材料（SAM）の検討

自组装界面改性材料（SAM）作为钙钛矿太阳能电池空穴传输层的研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 千明 拓馬;舩木 敬;古郷 敦史;矢口裕之;近松 真之;村上 拓郎
• 通讯作者: 村上 拓郎