Development of Multipodal Hole-Transporting Monolayer Materials for High Performance Perovskite Solar Cells

高性能钙钛矿太阳能电池多足空穴传输单层材料的开发

• 批准号: 22K14744
• 负责人: TRUONG MINHANH
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14744/
• 关键词: ペロブスカイト太陽電池; 単分子膜; 電荷回収; マルチポッド; 変換効率; 水平配向

ペロブスカイト太陽電池の実用化に向けては、デバイスの光電変換効率のさらなる向上と耐久性の飛躍的な向上が依然課題となっている。ペロブスカイト層で光吸収によって生成した電荷を選択的に取り出す電荷回収材料の開発がさらなる特性向上のためのボトルネック課題となっている。従来の正孔回収材料では、各層間でのリークを防ぐために100-200 nm 程度のアモルファス性の厚膜層として用いられてきた。しかし、その材料自体の厚膜による光吸収が取り出せる電流密度を低下させてしまい、また、この厚膜のモルフォルジーの安定性がデバイス自体の低い熱安定性の原因となっている。さらに、従来の厚膜材料では正孔移動度が比較的低いため、電気伝導度を向上するためにはp型のドーパントなどの添加剤を必要とする。しかし、これらの添加剤の高い吸湿性と各イオンのペロブスカイト層への遊泳が、ペロブスカイト層へのダメージとなり、太陽電池デバイスの耐久性を低下させている。ペロブスカイト太陽電池デバイスの耐久性を向上させるためには、これらの視点から、優れた添加剤フリーp型有機半導体材料の開発が重要となる。本研究では、長期耐久性と高い光電変換効率をもつ太陽電池を実現できる新たな有機半導体材料の開発を目指す。具体的には、トリアザトリキセンをはじめとする2次元拡張 π 共役骨格にホスホン酸などの極性基をアンカー基として複数導入したマルチポッド型正孔回収単分子膜材料を開発した。これらの単分子膜材料は、上下のペロブスカイト層および電極基板のそれぞれに対して水平方向に配向するため、効率的な正孔回収が可能になることが明らかになった。この単分子膜を添加剤フリー正孔回収層に用いたペロブスカイト太陽電池が23％の高い光電変換効率と長期耐久性を示すことがわかった。また、本研究ではπ 骨格の形やアンカー基の種類の効果についての検討も行った．

The performance of the battery is still affected by the increase in the durability of the battery. In this way, the light absorption device is used to generate the electrical charge. The selection of the electrical charge return material has the characteristics of high temperature and low temperature. Make sure that the positive hole return material is used, and the temperature is 100-200 nm. The thick film is used in the thick film system. The self-made thick film photoabsorptive material is sensitive to low current density, low current density, low current In the case of thick film materials, the positive hole mobility of thick film materials is higher than that of thick film materials, and the temperature of thick film materials is higher than that of thick film materials, and the temperature of thick film materials is higher than that of thick film materials. The temperature, etc. The durability of the battery is very important for the production of organic semi-rigid materials. In this study, the long-term durability of high light emission performance is very high, and the new organic semi-rigid materials are available in the battery. In this paper, the results show that the data of the two-dimensional system is very important for the molecular membrane materials of the molecular membrane material. On the basis of the molecular membrane material, the upper and lower parts of the membrane material, the electrode substrate, the membrane material, the membrane material, the material, the substrate, the material, the material, the substrate, the substrate, the substrate, The long-term durability of the 23% photovoltaic cell is indicated by the long-term durability of the molecular membrane. In this study, the results of this study are as follows: in this study, the results of this study are similar.

项目成果

Composition-Property Mapping in Bromide-Containing Tin Perovskite Prepared with High Purity Starting Materials

高纯度起始材料制备的含溴化锡钙钛矿的成分-性能图谱

• 发表时间: 2023
• 作者: T. Nakamura K. Otsuka;S. Hu;R. Hashimoto;T. Morishita;T. Handa;T. Yamada;M. A. Truong;R. Murdey;Y. Kanemitsu,and A. Wakamiya
• 通讯作者: Y. Kanemitsu,and A. Wakamiya

Halide segregation and the operational stability of monbolayer-based p-i-n perovskite solar cell

单层p-i-n钙钛矿太阳能电池的卤化物偏析和运行稳定性

• 发表时间: 2022
• 作者: Richard Murdey;Yasuhisa Ishikura;Yuko Matsushige;Shuaifeng Hu;Jorge Pascual;Minh Anh Truong;Tomoya Nakamura;Atsushi Wakamiya
• 通讯作者: Atsushi Wakamiya

Systematic Investigations on Properties of Bromide-Containing Tin Perovskites

含溴化锡钙钛矿性能的系统研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Tomoya Nakamura;Kento Otsuka;Shuaifeng Hu;Ruito Hashimoto;Tarou Morishita;Taketo Handa;Takumi Yamada;Minh Anh Truong;Richard Murdey;Yoshihiko Kanemitsu;Atsushi Wakamiya
• 通讯作者: Atsushi Wakamiya

高性能化ペロブスカイト太陽電池のためのスクアリン骨格を用いた正孔回収単分子膜材料の開発

开发用于高性能钙钛矿太阳能电池的方酸骨架单层空穴收集材料

• 发表时间: 2023
• 作者: Richard Murdey;Ai Shimazaki;Ryuji Kaneko;Minh Anh Truong;Tomoya Nakamura;Atsushi Wakamiya;赤塚 有杜，Truong Minh Anh，若宮 淳志，吉田 弘幸;翔太 平，司 舟崎，リチャード マーデイー，中村 智也，ミンアン チョン，若宮 淳志
• 通讯作者: 翔太 平，司 舟崎，リチャード マーデイー，中村 智也，ミンアン チョン，若宮 淳志

Molecular Engineering of Enamine‐Based Hole‐Transporting Materials for High‐Performing Perovskite Solar Cells: Influence of the Central Heteroatom

用于高性能钙钛矿太阳能电池的烯胺基空穴传输材料的分子工程：中心杂原子的影响

• DOI: 10.1002/solr.202200590
• 发表时间: 2022
• 期刊: Solar RRL
• 影响因子: 7.9
• 作者: Vaitukaityte Deimante;Truong Minh Anh;Rakstys Kasparas;Murdey Richard;Funasaki Tsukasa;Yamada Takumi;Kanemitsu Yoshihiko;Jankauskas Vygintas;Getautis Vytautas;Wakamiya Atsushi
• 通讯作者: Wakamiya Atsushi