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

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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。