第1章 ペロブスカイト層材料の開発

第1節 鉛ハライドペロブスカイト材料へのアルカリ金属元素添加による高効率・高耐久・大面積化

• 1.ペロブスカイト太陽電池における、ペロブスカイト発電材料組成の開発背景
  • 1.1 材料組成の進化
  • 1.2 ペロブスカイト結晶の安定性
• 2.セシウム (Cs) の添加効果
• 3.Rbの添加効果
• 4.アルカリ金属添加ペロブスカイトの耐久性への影響
• 5.大面積化

第2節 Cu及びアルカリ・有機物混合添加によるペロブスカイト結晶構造の安定化

• 1.ペロブスカイト結晶の構造と特徴
  • 1.1 ハライドペロブスカイト結晶の構造
  • 1.2 ペロブスカイト結晶の特徴
  • 1.3 結晶のフレキシブル性
• 2.Cu・アルカリ元素共置換による安定化
  • 2.1 アルカリ元素置換
  • 2.2 Cu・アルカリ元素共置換の第一原理計算
  • 2.3 Cu・アルカリ元素共置換のデバイス評価
• 3.Cu・有機分子共置換による安定化
  • 3.1 Cu・EA共添加による安定化
  • 3.2 Cu/Ge添加によるFA0.83Cs0.17PbI3の安定化
  • 3.3 FAPbI3のCu置換による安定化の可能性

第3節 室内光環境下に適したペロブスカイト活性層開発

• 1.バンドギャップ制御によるペロブスカイト太陽電池の高効率化
  • 1.1 ペロブスカイト化合物の組成制御性
  • 1.2 組成制御によるバンドギャップの変化および相分離の発生
  • 1.3 蛍光灯照射下における臭素含有ペロブスカイト太陽電池の性能評価
• 2.屋内応用へ向けたペロブスカイト太陽電池の開発状況

第4節 双生イオン分子 (BET) の添加によるハロゲン化鉛ペロブスカイト量子ドット太陽電池の光電変換特性向上

• 1.序論
  • 1.1 背景
  • 1.2 目的
• 2.結果と考察
• 3.結論
• 4.実験方法
  • 4.1 材料
  • 4.2 FAPbI3量子ドットの合成
  • 4.3 FAPbI3量子ドット太陽電池の作製

第5節 二次元有機‐無機ペロブスカイト化合物の多様性と垂直配向化

• 1.二次元、擬二次元ペロブスカイト化合物の無機層数の制御
• 2.カチオン種を変化させた擬2D化合物の配向性

第6節 層状ペロブスカイト薄膜における配向制御のための製膜条件の検討

• 1.層状ペロブスカイト材料
  • 1.1 層状ペロブスカイト材料における配向制御の必要性
  • 1.2 本研究の目的
• 2. (C4H9NH3) 2 (CH3NH3) Pb2I7薄膜の作製法と評価法
  • 2.1 (C4H9NH3) 2 (CH3NH3) Pb2I7薄膜の作製
  • 2.2 (C4H9NH3) 2 (CH3NH3) Pb2I7薄膜の評価
    • 2.2.1 X線回折測定
    • 2.2.2 走査型電子顕微鏡による膜厚評価および表面観察
• 3. (C4H9NH3) 2 (CH3NH3) Pb2I7薄膜の配向制御に関する研究成果
  • 3.1 異なる溶媒による溶液を用いて作製した試料
  • 3.2 ガラス基板上に作製した (C4H9NH3) 2 (CH3NH3) Pb2I7薄膜における熱アニールによる配向制御
  • 3.3 SnO2基板上に作製した (C4H9NH3) 2 (CH3NH3) Pb2I7薄膜における熱アニールによる配向制御
  • 3.4 (C4H9NH3) 2 (CH3NH3) Pb2I7薄膜におけるPb-I層の配向性評価
  • 3.4 (C4H9NH3) 2 (CH3NH3) Pb2I7薄膜の表面観察
  • 3.5 (C4H9NH3) 2 (CH3NH3) Pb2I7薄膜におけるPb-I層の配向制御に関する他の実験結果

第7節 液中レーザープロセスによる二次元有機無機ハイブリッドペロブスカイトの創製

• 1.背景
  • 1.1 低次元構造のハイブリッドペロブスカイト
  • 1.2 鉛ハライドペロブスカイトのレーザープロセス
    • 1.2.1 ナノ微粒子の作製
    • 1.2.2 レーザースクライビング
    • 1.2.3 その他
• 2.液中レーザープロセスによる2Dハイブリッドペロブスカイトの合成
  • 2.1 液中レーザーアブレーション法
    • 2.2.1 装置の構成
    • 2.2.2 アブレーションターゲットの作製
  • 2.2 生成物の評価方法
• 3.生成物の同定と構造評価

第8節 強誘電性半導体太陽電池におけるMAPbI3ペロブスカイトの強誘電性挙動と太陽電池特性への影響

• 1.ペロブスカイト化合物の結晶構造と誘電性挙動との関係
• 2.金属ハロゲンペロブスカイト化合物 (MHP) の誘電特性
• 3.強誘電性半導体太陽電池における電荷分離メカニズム

第9節 鉛フリーの混合ハライドBi系ペロブスカイト材料の合成と特性評価

• 1. 金属ハライドペロブスカイト材料の基礎的特性
  • 1.1 ペロブスカイト型構造
  • 1.2 バンドギャップエネルギー
  • 1.3 荷電キャリアの移動度
• 2. 金属ハライドペロブスカイト結晶の合成方法
  • 2.1 配位子補助再沈殿法 (Ligand-assisted reprecipitation method, LARP)
  • 2.2 ホットインジェクション法 (Hot injection method)
  • 2.3 その場成長法 (in-situ growth method)
  • 2.4 化学蒸着法 (Chemical vapor deposition, CVD)
  • 2.5 水熱合成法 (Hydrothermal synthesis method)
• 3. ハライドペロブスカイト結晶の非鉛化:その基本的な考え方
  • 3.1 非鉛化のための代替元素
  • 3.2 A3Bi2X9ハライドペロブスカイト結晶の構造とバンド構造
• 4. 水熱法によるBi系ハライドペロブスカイト材料の合成と光学特性
  • 4.1 緒言
  • 4.2 実験方法
    • 4.2.1 試料合成
    • 4.2.2 最適な合成条件の調査
    • 4.2.3 評価方法
  • 4.3 結果と考察
    • 4.3.1 得られた結晶の外観
    • 4.3.2 SEM-EDS測定
    • 4.3.3 粉末X線回折 (XRD) 測定
    • 4.3.4 ラマンスペクトル測定
    • 4.3.5 光吸収スペクトル測定
    • 4.3.6 PL/PLEスペクトル測定
  • 4.4 まとめ
• 5. 第一原理計算を用いたCs3Bi2Br9-xIx固溶結晶のバンド構造計算
  • 5.1 緒言
  • 5.2 計算方法
  • 5.3 結果と考察
    • 5.3.1 CBB及びCBIのバンド構造
    • 5.3.2 CBBI固溶結晶のバンド構造
    • 5.3.3 Trig-CBIとHex-CBBのバンド構造
    • 5.3.4 PDOS計算
    • 5.3.5 光吸収スペクトル計算
  • 5.4 まとめ

第10節 第一原理計算を用いた鉛フリーペロブスカイト結晶における銅置換の影響評価

• 1.Cu系全無機ペロブスカイト結晶
  • 1.1 全無機ペロブスカイト結晶
  • 1.2 ペロブスカイト結晶へのCu化合物の添加
  • 1.3 ペロブスカイト結晶へのCu化合物の添加
• 2.ペロブスカイト結晶の第一原理計算
• 3.Cu系ペロブスカイト結晶の電子構造
  • 3.1 電子密度
  • 3.2 バンド構造および部分状態密度
• 4.Cu系ペロブスカイト結晶の光学特性とX線回折
  • 4.1 Tancプロットによるバンドギャップ
  • 4.2 X線回折パターン計算
  • 4.3 報告されたCu系結晶
• 5.計算結果の比較

第11節 ビスマス (Bi) ・アンチモン (Sb) を用いた非鉛系発電材料の探索とその設計指針

• 1.Pb・Snペロブスカイトの基礎とBi・Sb材料の導入
  • 1.1 Pb・Snペロブスカイトの電子構造と特性
  • 1.2 多様なBi・Sb系光電変換材料
• 2.Bi・Sb系材料の種類、成膜手法、特徴
  • 2.1 ハロゲン化物
    • 2.1.1 A3M2X9・A2AgMX6
    • 2.1.2 Ag (Cu) xMyIx+3y
  • 2.2 カルコゲナイド
  • 2.3 カルコハライド
• 3.材料探索の手法
  • 3.1 理論計算を駆使した材料探索
  • 3.2 時間分解マイクロ波伝導度法 (TRMC法)
  • 3.3 実際の材料探索
• 4.材料・プロセスの新たな設計指針および機能開拓
  • 4.1 材料・プロセスの設計指針に関して
  • 4.2 新機能: SbSI:Sb2S3太陽電池の特異な波長依存特性

第12節 自己組織化パッシベーション層の形成技術とペロブスカイト太陽電池の高性能化

• 1.表面修飾技術
• 2.フッ素系高分子添加による自己組織化パッシベーション層の形成
• 3.フッ素系低分子添加による自己組織化パッシベーション層の形成

第13節 PCBMを用いた逆型プレーナーペロブスカイト太陽電池のパッシベーション効果

• 1.気相法によるペロブスカイト太陽電池の作製
  • 1.1 ペロブスカイト太陽電池の作製プロセス1,2)
  • 1.2 PCBMによるパッシベーション効果の実験
    • 1.2.1 PCBM濃度変化と太陽電池特性
    • 1.2.2 太陽電池特性の経時変化の実験
• 2.実験結果
  • 2.1 太陽電池特性の改善
  • 2.2 PCBM塗布によるパッシベーション効果
    • 2.2.1 フォトルミネッセンス (PL) 評価3 PCBMパッシベーションによる太陽電池の耐久性の改善

第2章 正孔輸送層材料、ホール輸送層材料の開発

第1節 PTAAとその誘導体の開発 (低コスト化、高性能化、新価値の付与)

• 1.ペロブスカイト太陽電池の正孔輸送材料に求められる性能
• 2.PTAAの特長
• 3.PTAAを用いるペロブスカイト太陽電池の報告例
• 4.低コスト・高性能PTAAの開発
• 5.PTAA誘導体の開発

第2節 SnOx層をホール輸送層に用いた鉛フリーハロゲン化錫ペロブスカイト太陽電池の作製

• 1.ハロゲン化錫系ペロブスカイト太陽電池の概要
• 2.ハロゲン化錫系ペロブスカイト太陽電池の構成
• 3.酸化錫をホール輸送層として用いたハロゲン化錫ペロブスカイト太陽電池
• 4.酸化錫をホール輸送層として用いたハロゲン化錫鉛ペロブスカイト太陽電池
• 5.SnOx が正孔収集層として機能するメカニズム

第3節 CuSCNの正孔輸送層への応用とオレイルアミン処理による結晶性の改善

• 1.CuSCNの特性と課題
• 2.オレイルアミン処理によるCuSCNの結晶サイズの変化
• 3.オレイルアミン処理によるCuSCNのモルフォロジーの変化
• 4.オレイルアミン処理によるCuSCNの電子バンド構造の変化
• 5.オレイルアミン処理によるCuSCN光電変換特性の変化

第4節 ドーパントフリー化によるペロブスカイト太陽電池用高耐久性ホール輸送材料の開発

• 1.ホール輸送材料について
  • 1.1 ホール輸送材料のドーパントフリー化
  • 1.2 スピロ型ドーパントフリーホール輸送材料
• 2.環境に配慮したグリーンソルベントを用いて成膜可能なホール輸送材料

第5節 第一級有機アンモニウムからなるイオン液体を正孔輸送材料への添加剤とすることによる

自発的ペロブスカイト表面安定化の発現

• 1.正孔輸送材料への添加剤開発の背景
  • 1.1 順型構造ペロブスカイト太陽電池の正孔輸送材への添加剤
  • 1.2 これまでのイオン液体の正孔輸送材添加剤への適用
  • 1.3 第一級有機アンモニウムからなるイオン液体
• 2.OA-TFSI添加による自発的ペロブスカイト表面安定化
  • 2.1 OA-TFSIを使用したセル部材の組成・構造評価
  • 2.2 OA-TFSI添加によるペロブスカイト表面の疎水化
  • 2.3 自発的表面安定化によるペロブスカイト層の欠陥補填
  • 2.4 OA-TFSI添加剤によるペロブスカイト太陽電池の高性能化
• 3.現在主要なイオン液体の構成イオンからの逸脱

第3章 電子輸送層材料、電荷回収材料の開発

第1節 アナターゼ型、ルチル型、ブルカイト型、ブロンズ型酸化チタンの合成と高効率な電子輸送層への応用

• 1.4種類の結晶多型の酸化チタンの合成と物性
• 1.1 チタン原料
• 1.2 4つの結晶多型の酸化チタンの合成
• 1.3 4つの結晶多型の酸化チタンの物性
• 2.4つの結晶多型の酸化チタンを電子輸送層に用いたペロブスカイト太陽電池の作製
• 2.1 ペロブスカイト太陽電池の作製手順
• 2.2 作製したペロブスカイト太陽電池の発電特性

第2節 多孔質な酸化亜鉛の低温作製技術とペロブスカイト太陽電池への応用

• 1.はじめに
• 2.実験方法
  • 2.1 新規前駆体溶液作製
  • 2.2 ZnO作製
• 3.実験結果と考察
  • 3.1 ZnO画像
  • 3.2 X線回折
  • 3.3 透過率
  • 3.4 セル作製
• 4.まとめ

第3節 ZnOナノロッドを用いたペロブスカイト太陽電池の開発

• 1.Introduction
• 2.実験
• 3.結果とディスカッション
• 4.結論

第4節 真空蒸着プロセスに使用でき、安定な蒸着膜を与えるフラーレン誘導体の開発と電子輸送層への応用

• 1.熱安定で真空蒸着が可能なフラーレン誘導体の合成
• 2.フラーレン誘導体の薄膜の形態学的特性評価
• 3.tBu-FIDOを電子輸送層に用いた逆型ペロブスカイト太陽電池のデバイス特性と解析的研究
• 4.tBu-FIDOを用いた逆型ペロブスカイト太陽電池の安定性

第4章 成膜技術の開発と緻密化、大面積化

第1節 インクジェット法を用いたペロブスカイト太陽電池の作製技術と今後の展望

• 1.インクジェット法によるペロブスカイト層の成膜
  • 1.1 ペロブスカイト層の成膜法、開発経緯
  • 1.2 インクジェット法による「2つ」の方式
  • 1.3 1ステップでのペロブスカイト層のインクジェット印刷に向けた
• 2.シングルヘッド・シングルノズルによるペロブスカイト印刷
  • 2.1 ペロブスカイト組成の選択と添加物の影響
  • 2.2 シングルノズルによるペロブスカイト成膜法の検討
  • 2.3 シングルステップインクジェット法による成膜へのステージ温度の依存性
  • 2.4 インクジェット法による6直列太陽電池および写真等の印刷による作製

第2節 水溶液を用いたハロゲン化鉛系ペロブスカイトの作製技術

• 1.LB法によるハロゲン化鉛系層状ペロブスカイト有機無機量子井戸薄膜の作製法とキャビティポラリトンレーザへの応用
• 2.水溶液を用いたハロゲン化鉛系ペロブスカイトの作製法と太陽電池への応用

第3節 バーコータを用いた有機無機ハライドペロブスカイト単結晶薄膜の作製と太陽電池への応用

• 1.バーコート法の基本的事項
• 2.MAPbI3バーコート薄膜の特徴
• 3.コーティングバーの掃引速度と膜厚の関係
• 4.MAPbI3バーコート薄膜を用いた太陽電池の作製例

第4節 ペロブスカイト膜の大気中での製膜に向けた貧溶媒の選定とその影響

• 1.背景
  • 1.1 太陽電池の導入量の現状
  • 1.2 ペロブスカイト太陽電池の太陽電池の現状
• 2.様々な貧溶媒を用いた大気中でのMAPbI3膜の作製について
  • 2.1 貧溶媒を用いたMAPbI3膜の形成メカニズム
  • 2.2 大気中でのMAPbI3膜の作製に適した貧溶媒の選定
• 3.結果
  • 3.1 電子顕微鏡像による表面状態の評価
  • 3.2 X線回折による結晶の評価
  • 3.3 太陽電池特性
• 4.結論

第5節 真空蒸着法を用いた金属ハライドペロブスカイト薄膜の作製技術

• 1.真空蒸着法を用いた鉛ハライドペロブスカイト薄膜の作製
  • 1.1 真空蒸着法の概要
  • 1.2 真空蒸着法によるペロブスカイト薄膜作製
    • 1.2.1 背景
    • 1.2.2 種々の作製法
      • (1) 同時蒸着法
      • (2) 二段階蒸着法
      • (3) 一元蒸着法
• 2.蒸着プロセスの問題点
  • 2.1 有機分子の蒸着制御
  • 2.2 ハロゲンによる蒸着槽の汚染
  • 2.3 鉛粉塵
• 3.真空蒸着プロセスの実際
  • 3.1 X線回折法を用いたオペランド観測例
  • 3.2 蒸着プロセスの実例

第6節 気相プロセスと溶液プロセスを組み合わせたペロブスカイト成膜

• 1.ドライ‐ウェットハイブリッド法によるヨウ素系ペロブスカイトの成膜
  • 1.1 MAPbI3
  • 1.2 FA0.25MA0.75PbI3
• 2.臭素系ペロブスカイトへのドライ‐ウェットハイブリッド法の適用
  • 2.1 スプレーコートを導入したCsPbBr3のドライ‐ウェットハイブリッド堆積
  • 2.2 ポストアニーリングの効果
  • 2.3 CsPbBr3マイクロキャビティ
• 3.ハロゲン混晶ペロブスカイトへのドライ‐ウェットハイブリッド法の適用
  • 3.1 FA1-xMAxPb (I1-yBry) 3におけるドライ‐ウェットハイブリッド法と湿式法の比較

第7節 ミストデポジション法を用いた有機無機ペロブスカイト膜の作製技術

• 1.ミストデポジション
  • 1.1 ミストデポジションとは
  • 1.2 ミストデポジションの装置
• 2.ミストデポジションによる有機無機ペロブスカイトの成膜
  • 2.1 ミストCVD法を用いたMAPb (Br1-xClx) 3の成膜
  • 2.2 リニアソース型ミストデポジション法を用いたCu系メタルハライドの薄膜形成
    • 2.2.1 リニアソース型ミストデポジションによるCs3Cu2I5薄膜の形成
    • 2.2.2 リニアソース型ミストデポジション法によって形成したCs3Cu2I5薄膜の光学的特性

第8節 フラッシュランプアニールによるペロブスカイト膜の緻密化と平坦化

• 1.キセノンフラッシュランプの特徴
• 2.ペロブスカイト膜へのフラッシュランプアニールの応用
• 3.フラッシュランプアニールによる膜の緻密化
• 4.照射条件がペロブスカイト膜に与える影響
• 5.フラッシュランプアニールによる太陽電池のエネルギー変換効率の向上

第9節 オンラインCVDによるガラス基板へのフッ素ドープ酸化スズ (FTO) 成膜技術と

ペロブスカイト太陽電池応用への期待

• 1.オンラインCVD技術
• 2.薄膜太陽電池向けFTO膜について
• 3.ペロブスカイト太陽電池応用への期待

第10節 ペロブスカイト太陽電池のRoll To Roll化における塗工乾燥技術

• 1.はじめに
• 2.塗工方法の分類
  • 2.1 計量方法と送液方法
  • 2.2 各方式の塗工領域と濃度選定
• 3.スピン塗工
  • 3.1 ペロブスカイト太陽電池のサンプル作製
  • 3.2 膜厚の推移
  • 3.3 乾燥の寄与
• 4.バー塗工
  • 4.1 量産のバー塗工
  • 4.2 ワイヤーバーと溝付きバー
  • 4.3 膜厚
  • 4.4 リビング筋を避けるために
• 5.グラビア塗工
  • 5.1 ロール間のギャップによる計量
    • 5.1.1 フォワード方式
    • 5.1.2 リバース方式
  • 5.2 キス方式 (テンションド・ウェブ)
  • 5.3 グラビアロール版
• 6.スロット塗工の薄層限界
  • 6.1 スロットダイの構造
  • 6.2 薄層塗工
• 7.塗膜の乾燥
  • 7.1 乾燥環境の3要素
  • 7.2 定率乾燥と減率乾燥
  • 7.3 各種乾燥方式
• 8.メニスカス塗布 (キャピラリーコート法)
  • 8.1 メニスカス塗布方式の概要
  • 8.2 キャピラリーコート法
  • 8.3 ペロブスカイト太陽電池の1ステップ・メニスカス塗布法
  • 8.4 スロット塗工との違い (後計量)

第5章 透明電極材料の開発

第1節 カーボン電極を用いた多層多孔質型ペロブスカイト太陽電池

• 1.カーボン電極を用いた多層多孔質型ペロブスカイト太陽電池について
• 2.カーボン電極を用いた多層多孔質型ペロブスカイト太陽電池の電極の強化
• 3.カーボン電極を用いた多層多孔質型ペロブスカイト太陽電池の光による特異な現象と耐久性
• 4.カーボン電極を用いた多層多孔質型ペロブスカイト太陽電池の正確な性能評価

第2節 炭素系電極を用いたペロブスカイト太陽電池

• 1.序論
• 2.炭素系電極を用いた高温でのペロブスカイト太陽電池の作成
• 3.炭素系電極を用いた低温でのペロブスカイト太陽電池の作成
• 4.まとめ

第3節 近赤外光の有効利用に向けた透明電極材料

• 1.各種太陽電池で用いられている透明導電膜
• 2.透明導電膜の電気特性と光学特性の関係
• 3.SnO2、In2O3、ZnO系透明導電膜の電気特性
• 4.高移動度透明導電膜
  • 4.1 SnO2系多結晶薄膜
  • 4.2 In2O3系多結晶薄膜
  • 4.3 非晶質薄膜

第6章 タンデム化、モジュール化技術の開発

第1節 ペロブスカイト/シリコンタンデム太陽電池の開発動向と高効率化、耐久性向上

• 1.タンデム太陽電池の動向
• 2.ペロブスカイト/シリコンタンデムの開発
  • 3.2端子タンデムの設計と評価
• 4.EQEと開発課題
• 5. 長寿命のペロブスカイト/シリコンタンデム太陽電池の開発

第2節 ペロブスカイト太陽電池における集積構造形成のためのパターニング加工技術

• 1.薄膜太陽電池の加工法開発
• 2.パターニング加工
  • 2.1 太陽電池の集積化
  • 2.2 パターニングとは
  • 2.3 パターニング加工への要求
  • 2.4 各層に求められるパターニング
• 3.設備側への要求
  • 3.1 デットエリアの狭小化に対して
  • 3.2 生産性向上に対して

第7章 封止材料の開発と封止技術

第1節 ペロブスカイト太陽電池含む有機デバイスの水蒸気バリアフィルムの重要性と塗布型バリア構造の開発

• 1.バリア技術
• 2.フレキシブルデバイス
• 3.溶液プロセスによるハイバリア形成
  • 3.1 溶液プロセスによる薄膜形成の課題
  • 3.2 ポリシラザンの真空紫外光による光緻密化
  • 3.3 光緻密化PHPSの水蒸気バリア性能
  • 3.4 光緻密化PHPSの照射強度依存性と光照射プロセスの短時間化
  • 3.5 デバイス上へのバリア構造の形成

第2節 ペロブスカイト太陽電池用シリコーンゴムシート封止材の開発

• 1.太陽電池モジュール用シリコーン封止材の歴史
• 2.太陽電池モジュール用シリコーンゴムシート封止材
  • 2.1 シリコーンゴムシート封止材の硬化
  • 2.2 ペロブスカイト太陽電池用シリコーンゴムシート封止材
  • 2.3 シリコーンゴムシート封止材のフィルム積層
  • 2.4 シリコーンゴムシート封止材の光学特性
  • 2.5 ペロブスカイト太陽電池セルへの出力影響
  • 2.6 シリコーンゴムシート封止材のセル界面充填
  • 2.7 シリコーンゴムシート封止材の動的粘弾性
  • 2.8 シリコーンゴムシートの体積抵抗、耐圧特性
  • 2.9 シリコーゴムシートの耐燃焼性
• 3.まとめ

第3節 シリコーン膜‐無機膜積層形成によるペロブスカイトセルバリアコート技術

• 1.樹脂膜と無機膜の積層構造技術
• 2.シリコーン樹脂と無機膜の積層技術
  • 2.1 シリコーン樹脂膜形成
  • 2.2 有機変性シリコーン膜/SiN膜の積層
  • 2.3 Ca基板評価
  • 2.4 ペロブスカイト太陽電池セルへの出力影響
• 3.考察とまとめ

第8章 評価技術

第1節 ペロブスカイト太陽電池における表面再結合とパッシベーション効果

• 1.デバイス特性解析
  • 1.1 太陽電池の等価回路モデル
• 2.エージング効果
• 3.パッシベーション効果

第2節 マイクロ波光導電減衰法と時間分解フォトルミネセンス法を用いた

ペロブスカイト材料のキャリア寿命の測定

• 1.実験手法
• 2.表面・界面のキャリア寿命への影響
• 3.トラップのキャリア寿命への影響

第3節 ペロブスカイト半導体におけるポーラロン効果:光学および電気伝導特性の評価

• 1.電子-フォノン相互作用とポーラロン
  • 1.1 長距離相互作用 (フレーリッヒ相互作用)
  • 1.2 短距離相互作用
• 2.分光測定によるポーラロン効果の評価
  • 2.1 ランダウ分光
  • 2.2 電子—フォノン相互作用のバンド端光学特性への影響
• 3.キャリア移動度測定

第4節 紫外光電子分光法 (UPS) と準安定原子電子分光法 (MAES) を組み合わせたペロブスカイト太陽電池の表面構造評価法

• 1.序
• 2.紫外光電子分光法 (UPS) と準安定原子電子分光法 (MAES) による表面構造評価法の原理
• 3.鉛ペロブスカイトCH3NH3PbI3の表面終端
• 4.擬二次元ペロブスカイトの表面構造 (表面処理の例
• 5.自己組織化膜の分子配向
• 6.まとめ

第5節 非線形分光イメージングによる二次元層状ペロブスカイト薄膜の極性構造の評価

• 1.本研究で評価する二次元層状ペロブスカイト
• 2.光第2高調波発生 (SHG) の原理
• 3.実験方法
  • 3.1 試料作製
  • 3.2 測定方法
    • 3.2.1 SHG顕微鏡
    • 3.2.2 光吸収の評価
    • 3.2.3 XRD測定
• 4.実験結果および考察

第6節 電子スピン共鳴 (ESR) を用いたペロブスカイト太陽電池の電荷状態の直接観測技術

• 1.太陽電池の作製と特性評価
• 2.PEDOT:PSSのESR信号
• 3.短絡状態における逆構造型ペロブスカイト太陽電池のオペランドESR
• 4.開放状態における逆構造型ペロブスカイト太陽電池のオペランドESR

第7節 放射光X線を用いた二次元広角X線散乱その場観察測定

• 1.X線回折法と二次元広角X線散乱法
  • 1.1 ペロブスカイト太陽電池の評価手法としてのX線回折法
  • 1.2 材料組成の決定
  • 1.3 配向性の決定
  • 1.4 結晶子サイズの決定
  • 1.5 二次元広角X線散乱法
• 2.二次元広角X線散乱 (2D-WAXS) 法を用いたその場観察測定
  • 2.1 複合環境下における劣化過程のその場観察
  • 2.2 結晶化過程のその場観察
• 3.GI-WAXS法を用いた有機半導体層の配向性評価

第8節 ペロブスカイト太陽電池の発電性能評価に向けたMPPT (最大電力点追従制御) 法の開発

• 1.太陽電池のI-V特性評価
  • 1.1 I-V測定によるペロブスカイト太陽電池の特性評価
  • 1.2ペロブスカイト太陽電池におけるヒステリシス
• 2.MPPT測定
  • 2.1 山登りMPPT法
  • 2.2 KISTECで開発したMPPT法

第9節 オペランド電位プロファイリングによるペロブスカイト太陽電池の動作機構解析

• 1.試料作製および実験手法
  • 1.1 試料作製
  • 1.2 KPFM計測
• 2.実験結果および考察
  • 2.1 メソポーラス型デバイスと平面型デバイスの比較
  • 2.2 材料組成の違いに起因した電荷分離位置の変化
    • 2.2.1 平面型デバイス
    • 2.2.2 メソポーラス型デバイス
  • 2.3 デバイス特性 (光電エネルギー変換効率) とKPFM計測結果の比較

第10節 ペロブスカイト太陽電池の評価に最適な装置紹介

• 1.ソーラシミュレータと変換効率評価
  • 1.1 ソーラシミュレータの選定と使用上の注意点
  • 1.2 ソーラシミュレータの放射照度調整方法
  • 1.3 I-V測定による変換効率などの求め方と光学マスク
• 2.分光感度・量子効率測定
  • 2.1 測定方式ごとの特徴と線形性の評価方法
  • 2.2 疑似太陽光照射下の外部量子効率測定
  • 2.3 反射率測定による内部量子効率の求め方
  • 2.4 タンデム型太陽電池の量子効率測定
• 3.ペロブスカイト太陽電池の光電流分布評価
• 4.光電子収量分光法による材料評価
  • 4.1 イオン化エネルギー測定装置の測定原理
  • 4.2 イオン化エネルギー測定装置の装置構成
  • 4.3 仕事関数およびイオン化エネルギーの算出

第9章 応用研究開発動向

第1節 ガラス建材一体型ペロブスカイト太陽電池の開発

• 1.建材一体型太陽電池としてのペロブスカイト太陽電池の位置づけ
• 2.ガラス建材一体型ペロブスカイト太陽電池の特徴
  • 2.1 高い発電効率
  • 2.2 建材対応
  • 2.3 カスタマイズ性
• 3.Fujisawa SSTにおけるバルコニー一体型ペロブスカイト太陽電池の実証試験
• 4.今後の見通し

第2節 ペロブスカイト太陽電池の宇宙応用に向けた期待と研究開発状況

• 1.宇宙用太陽電池
  • 1.1 宇宙用太陽電池の変遷
  • 1.2 宇宙用太陽電池の放射線劣化
• 2 近年の宇宙開発の動向
• 3.ペロブスカイト太陽電池の宇宙応用に向けた取り組み
  • 3.1 ペロブスカイト太陽電池の宇宙応用への期待と放射線耐性評価
  • 3.2 ペロブスカイト太陽電池の宇宙応用に向けた研究開発状況