Realizing of long lifetime perovskite solar cells driven in air atmosphere

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ペロブスカイト太陽電池は25%を超える高い光電変換効率(PCE)と作製コストの低さにより次世代の太陽電池として期待されているが、耐久性が低いことが課題である。大きな原因は有機層のピンホールから侵入した水や酸素によってペロブスカイト結晶が分解することである。この問題を解決するには有機材料を大気安定性の高い無機材料に代替しピンホールのない膜にする必要がある。そこで本研究ではプラズマを発生させず製膜時の損傷が少ない触媒化学気相堆積法(以下Cat-CVD)を用いたa-Siの製膜を検討している。本年度は，MAPbI3上にa-Siを製膜することができるか確かめるためにMAPbI3上にp-a-Siを製膜した。SEM観察により、MAPbI3上にa-Siの製膜が可能であることがわかった。しかし、それぞれの界面に注目すると、MAPbI3/p-a-SiにおいてMAPbI3の表面が削られていることを確認した。a-Si製膜時に発生する水素ラジカルによる損傷だと考えられる。水素ラジカルからMAPbI3を保護するために無機材料であるCsIを上に蒸着した膜を保護膜として用いる方法を検討した。MAPbI3膜においてH2やB2H6で処理したときにPbI2のピークが現れたことから特にp-a-Siの製膜はMAPbI3の分解が大きく難しいことがわかった。一方でCsIで保護した膜では処理後に新たなピークが見られなかったことから、水素ラジカルによる分解が抑えられたことがわかった。