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ペロブスカイト太陽電池の高性能化研究

钙钛矿太阳能电池性能提升研究

基本信息

批准号：
16F16714
负责人：
瀬川浩司
金额：
$ 1.47万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-07-27 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度のシミュレーションによって得られた、ヒステリシスを減少させデバイス性能を向上させるための知見から、ペロブスカイト/ TiO2界面における伝導帯オフセットを減少させることおよび、TiO2内のトラップ密度を減少させることの２点に注目して研究を進めた。伝導帯オフセットの影響を調べるにあたっては、組成の異なる６種類のペロブスカイトを用いた。TiO2内のトラップの影響を調べるにあたっては、TiO2の欠陥を不動態化することが知られている塩素原子をTiO2内に組み込む新しい手法を開発した。塩素を取り込んだアモルファスTiO2を用いることで、従来のアナターゼTiO2よりも高い、16%に近い効率が得られた。この結果は、XPS測定によって確認されたTiO2層中の塩素の存在に起因すると考えられるが、さらなる解析が必要である。ヒステリシスに関しては、異なる傾向が観測された。まず、カリウム含有ペロブスカイトが非常に低いヒステリシスを示したが、これはペロブスカイト層の欠陥密度の低下に起因していることが近年示された。また、他のペロブスカイトについては、伝導帯エネルギーが浅くなるに従ってヒステリシスが減少する傾向がみられた。セシウム含有ペロブスカイトに関してはこの傾向は見られなかった。欠陥密度の増加に起因していると考えられるが、詳しい解析の余地が残されている。これらの実験結果は、SILVACOソフトウェアを用いたシミュレーションの結果と一致し、ペロブスカイトの伝導帯位置およびTiO2のトラップ密度がヒステリシスおよびデバイス性能に重要な役割を果たすことが実験的に示された。TiO2の作成レシピを最適化することにより、平面構造のPSCにおいてヒステリシスなしで19%以上の変換効率を得ることができ、多孔質構造を用いずに低温プロセス(200℃)でヒステリシスを抑制するという目的を達成した。

In the past year, we have been studying the improvement of the performance of TiO2 and TiO2 interface. The influence of different factors on the structure of the system is discussed in detail. TiO2 is the most important element in the formation of TiO2. In addition, the percentage of TiO2 in the medium and the low percentage of TiO2 in the medium are 16% and 16% respectively. These results are necessary for XPS measurements to confirm the cause of the presence of the element in the TiO2 layer. The difference between the two is that they tend to be different. In recent years, the reason for the low density of the media layer has been shown. In addition to the above, it is also necessary to reduce the number of people who are interested in the development of tourism. It contains the following information: The reason for the increase in density is that there is room for analysis. These results are consistent with those of SILVACO solutions, and the results of SILVACO solutions are consistent with those of SILVACO solutions, and the results of SILVACO solutions are consistent with those of SILVACO solutions, and the results of SILVACO solutions are consistent with those of SILVACO solutions. TiO2 production process optimization, planar structure of PSC, temperature change rate of more than 19%, porous structure of the use of low temperature (200℃), temperature change suppression, to achieve the goal