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太陽電池：高効率かつ熱的に安定なFACsPbI3ペロブスカイト太陽電池
Nature 635, 8037 doi: 10.1038/s41586-024-08103-7
α-FA1−xCsxPbI3は、高効率かつ安定なペロブスカイト太陽電池（PSC）に有望な吸収材料である。最高効率のα-FA1−xCsxPbI3 PSCには、塩化メチルアンモニウム添加剤を含有させる必要があるが、この添加剤は、高温においてデバイスの安定性を制限する揮発性有機残留物（メチルアンモニウム）を発生させる。これまで、塩化メチルアンモニウムを用いないα-FA1−xCsxPbI3 PSCの最高認証電力変換効率はわずか約24％で、こうしたPSCは安定性の利点をまだ示していない。今回我々は、従来のα-FA1−xCsxPbI3 PSCにおいて、Cs+の蓄積に起因する界面接触損失がデバイスの性能と安定性を損なうことを明らかにする。我々は、in situでの微小角入射広角X線散乱（GIWAXS）解析と密度汎関数理論（DFT）計算を通して、アセテート表面配位によって可能になった中間相支援結晶化経路を実証し、これによりメチルアンモニウム添加剤を用いずに高品質α-FA1−xCsxPbI3膜を作製した。我々は、α-FA1−xCsxPbI3 PSCについて、認証安定出力効率25.94％と逆掃引電力変換効率26.64％を報告する。さらに、このデバイスの接触損失が無視できるほどで、動作安定性は向上していた。このデバイスは、1 Sun、85°C、相対湿度60％（ISOS-L-3）という条件の下、最大出力点で2000時間以上動作させた後、初期電力変換効率の95％以上を維持した。
