ペロブスカイト太陽電池の埋もれた界面における
バンド曲がりと素子性能との相関

筑波大学
丸本 一弘 氏

　ペロブスカイト太陽電池の高性能化を効率良く行うためには、太陽電池の性能低下の原因を解明することが不可欠である。しかし、従来の手法はマクロな視点から実施することが主であり、ミクロな視点からの情報を得ることが出来ない限界があった。
　この問題を解決するため、分子レベルで材料評価を行える高感度・高精度な手法である電子スピン共鳴 (ESR) をペロブスカイト太陽電池に適用し、埋もれた界面での電荷移動をESRで直接観測し、デバイス性能が向上する原因を解明した。この手法の特徴は、太陽電池内部の欠陥状態を非破壊・非接触に素子動作中（オペランド状態）でも測定できる点である。
　これにより、従来手法では得られないミクロな視点での情報が得られ、研究開発を格段に効率化して高性能化を行える。本講座では、主にスズペロブスカイト太陽電池の研究例を紹介し、その他の有機デバイスの開発に有用な点も解説する。

フラーレン誘導体、カーボンナノチューブを活用した
ペロブスカイト太陽電池

名古屋大学 大学院
松尾 豊 氏

　フラーレン誘導体およびカーボンナノチューブ（CNT）は、高い電子輸送性や導電性、化学的安定性を有し、次世代太陽電池における有望な材料です。本講演では、フラーレン誘導体を電子輸送層や界面修飾材として応用し、ペロブスカイト層の界面安定化や高効率化を実現した事例を紹介します。
　さらに、透明電極材料としての単層CNT薄膜の高導電化やn型化により、フレキシブルかつ金属電極やITO電極を用いないペロブスカイト太陽電池を実現する研究成果について議論します。これら低次元ナノカーボン材料を活用し、持続可能で耐久性の高い光電変換デバイスの開発に向けた新たな展開を示します。

休憩

ペロブスカイト太陽電池における複合要因による劣化過程

桐蔭横浜大学
池上 和志 氏

　ペロブスカイト太陽電池は、各地での実証試験が進む一方で、実用化に向けた新たな課題も顕在化しています。なかでも材料選択と製造コストは、密接に関連する重要な課題です。本講演では、実験室および屋外での耐久性試験から得られた知見に基づき、ペロブスカイト太陽電池の劣化機構に関する研究成果を紹介します。
　さらに、その結果を踏まえ、実用化を目指した材料選択の指針について考察します。

ペロブスカイト太陽電池の自動作製システムの開発

産業技術総合研究所
山本 晃平 氏

　ペロブスカイト太陽電池の性能向上には、材料や製造条件の最適化が不可欠だが、性能のばらつきが大きく、評価には多数のセル作製が必要だった。特に、材料を一つ変更すると、それに応じて最適な作製条件も変化するため、効率的な条件探索が課題となっていた。そこで、セル作製を完全自動化する世界初の装置を開発した。基板電極の洗浄から電子輸送層、ペロブスカイト層、正孔輸送層の積層、裏面電極の蒸着、セルの分離までをすべて自動で行うことで、人為的なばらつきを排除し、安定した性能評価が可能となる。
　この装置により、さまざまな条件での試作と評価が迅速に行えるようになる。講演では本装置の開発背景から活用事例まで紹介する。