材料：高性能ペロブスカイト増感太陽電池を得る手段としての逐次析出

先駆的研究を受けて、溶液プロセスで作製可能なCH₃NH₃PbX₃ （X = Cl, Br, I）などの有機無機ハイブリッドペロブスカイトが、メゾスコピック太陽電池用の集光材料として注目を集めるようになってきた。これまでペロブスカイト色素は、共通溶媒中のPbX₂とCH₃NH₃Xの混合物を用いてメソ多孔質金属酸化物膜上に一段階で析出させていた。しかし、ペロブスカイト析出の制御がなされないため形態に大きな変動が起こるので、作製後のデバイスの光起電性能に大きなばらつきが生じており、実用化の障害となっている。今回我々は、ペロブスカイト色素を多孔質金属酸化物膜の内部に形成する逐次析出法について報告する。PbI₂が、まず溶液中からナノ多孔質二酸化チタン膜内に導入され、続いてそれがCH₃NH₃I溶液にさらされることによりペロブスカイトに変換される。我々は、2成分が接触するとすぐナノ多孔質ホスト内で変換が起こり、これまで利用されていた手段よりはるかに良好なペロブスカイト形態制御が可能になることを見いだしている。この手法を固体メゾスコピック太陽電池の作製に利用することによって性能の再現性が大きく向上し、電力変換効率約15％（太陽天頂角、太陽光強度、電池温度に関するAM1.5G標準試験条件の下で測定された）が達成できた。こうした二段階法によって、これまでにない電力変換効率と、現在最高の薄膜光起電力デバイスと同等かそれ以上の高い安定性を持つ溶液プロセス光起電力電池の作製に向けて、新しい機会が得られるはずである。

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