Crystalline Si/perobskite triple junction solar cells by mist deposition

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塗布型結晶Si/導電性高分子PEDOT:PSS太陽電池を下部素子、FACsPbI3ペロブスカイト素子を上部素子とした２接合太陽電池の中間電極の探索とFACsPbI3短接合素子の高効率化に取り組んできた。前者の中間電極部材の探索では、導電性高分子PEDOT:PSS上に溶液法によるペロブスカイト素子の電子輸送層としてPEDOT:PSS上にMoO3/極薄Au/InZnOの３層積層構造を形成後スパッタ法により極薄SnO2とSnCl2・2H2Oからの溶液法を併用する2段階製膜を行うことで再現性に富んだn-Si/FACsPbi3モノリシック2接合素子の作製に成功した。具体的には平坦化Si上に半透明FA0.9Cs0.1PbI3素子構造で性能（12.9％）および開放電圧の増大（1.49Ｖ）を実現した。溶液プロセスを主体としたn-Si/ペロブスカイトモノリシック素子のプロセスを開発した。更にFACsPbI3を基軸にI/Br比の調整によるバンドギャップ制御、単一素子性能の向上のための電子輸送層、表面終端化について検討した。具体的にはI/Br比の調整により1.55-1.75eVまでのバンドギャップ制御に成功した。しかしX線回折ではPbI2の回折ピークが残留し、FACsPbIBr単層の形成には至らなかった。しかしFACsPbIBr単一素子で12.7％の性能を得た。そこでFACsPbI3/FACsPbIBr接合素子の形成を先のMoO3/Au/IZO構造を利用してペロブスカイトタンデム素子の作製を試みた。現状で開放電圧は1.5Ｖまで増大したが効率は3-4％であった。今後ペロブスカイト素子の多接合化のためのペロブスカイト上の正孔輸送層として用いたPTAA上のMoO3/Au/IZO中間電極界面の分析、上部素子および下部Si素子裏面の終端化・テクスチャー構造併用することでより一層の高効率化が期待される。