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エネルギー科学：イオン液体添加剤を用いる長期安定性プレーナー型ペロブスカイト太陽電池
Nature 571, 7764 doi: 10.1038/s41586-019-1357-2
金属ハロゲン化物ペロブスカイト系太陽電池は、最も有望な光起電力技術の1つである。そうした太陽電池デバイスの長期動作安定性はここ数年で、ペロブスカイトの組成調整、デバイス構造内の界面の最適化、新しい封止技術の使用によって大幅に向上した。しかし、より長く持続する技術を実現させるには、さらなる改良が必要である。特に光照射下や高温下でのペロブスカイト活性層におけるイオンマイグレーションは、ほぼ間違いなく最も軽減が難しい特徴である。今回我々は、ペロブスカイト膜、従ってp–i–n型光起電力デバイスにイオン液体を組み込むことで、デバイス効率を高め、長期デバイス安定性を著しく向上させた。具体的には、フルスペクトルの連続模擬太陽光の下、70～75℃で1800時間以上試験を行ったところ、最も安定な封止デバイスで性能低下が5％程度しか見られず、デバイスがピーク性能の80％に低下するのに要する時間は約5200時間と見積もられた。今回の厳しい条件下で長期間動作する安定な太陽電池の実証結果は、信頼性の高いペロブスカイト光起電力技術への重要な一歩である。
