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エネルギー科学：全ペロブスカイト・タンデムにおける表面電位の調節による電圧の最大化
Nature 613, 7945 doi: 10.1038/s41586-022-05541-z
ペロブスカイト太陽電池における開回路電圧（VOC）の不足は、ワイドバンドギャップ（1.7 eVを超える）の電池の方が、約1.5 eVのペロブスカイトより大きくなる。擬フェルミ準位分裂測定によって、電子輸送層接触においてVOCを制限する再結合が示されている。今回我々は、これが不均一な表面電位と、ペロブスカイト–電子輸送層の不十分なエネルギー配置に由来することを見いだした。この問題は、一般的なモノアンモニウム表面処理では対処できない。我々は、代替策としてジアンモニウム分子を導入し、ペロブスカイト表面状態を変えて、表面電位のより均一な空間分布を実現した。1,3-プロパンジアンモニウムを用いることで、擬フェルミ準位分裂が90 meV増大し、認証VOCが1.33 Vで電力変換効率（PCE）が19％を超える1.79 eVのペロブスカイト太陽電池が可能になった。我々は、この層をモノリシック全ペロブスカイト・タンデムに組み込むことによって、2.19 Vという記録的なVOC（詳細釣り合いVOC限界の89％）と、27％を超えるPCE（26.3％の認証擬定常状態）を得たことを報告する。このタンデムは、500時間の動作後でも初期のPCEの86％超を維持していた。
