スズを含むペロブスカイト太陽電池：ペロブスカイト薄膜の相乗的表面修飾法を開発―22.7%の光電変換効率と高耐久性を達成―

　若宮淳志 化学研究所教授、シュアイフェン・フ 同博士課程学生、リチャード・マーディ 同講師、ミンアン・チョン 同助教、山田琢允 同特定助教、金光義彦 同教授、塩谷暢貴 同助教、長谷川健 同教授、ペイ・ザオ 分子科学研究所特任助教、江原正博 同教授、中野恭兵 理化学研究所博士、但馬敬介 同チームリーダーおよびヘンリー・スネイス 英国Oxford大学教授らの共同研究グループは、スズ-鉛混合系ペロブスカイト薄膜を効果的に表面修飾する手法（パッシベーション法）を開発しました。ペロブスカイト薄膜の表面をピペラジン（PP）などのジアミンで処理することで、表面でのプロトン移動反応によりジアンモニウムで構造修飾することが可能であり、さらにフラーレンのトリカルボン酸誘導体（CPTA）を塗布することで、ペロブスカイト薄膜表面のスズ上に選択的に配位結合できることを見出しました。これらを組み合わせた相乗的表面修飾法により、スズを含むペロブスカイト太陽電池で22.7%の光電変換効率を達成するとともに、窒素ガス雰囲気下で>2000時間、空気中でも>450時間でも90%以上の出力を保つ高い耐久性を実現しました。

　本研究成果は、2022年12月8日に、国際学術誌「Advanced Materials」にオンライン掲載されました。