公募班（2018-2019）

新たな光機能を付与したペロブスカイト材料の開拓

キーワード

金属ハライドペロブスカイト、相転移、溶液プロセス、光電変換、ソフトクリスタル

研究概要

有機金属ハライドペロブスカイトは、ペロブスカイト太陽電池に用いられる半導体として世界中から注目を集めている。太陽電池材料としてはCIGSやCdTe、多結晶Siと同等かそれらを上回る性能を示しており、しかも溶液プロセスで結晶成長できることが特色である。本研究代表者は、有機金属ハライドペロブスカイトの基礎物性や結晶製膜に関する研究を行い、新材料開発や高効率デバイスを実現してきた。また近年では、ペロブスカイト材料の結晶相中に複数の相が共存するなど興味深い知見が得られている。この有機金属ハライドペロブスカイトは化合物半導体とは異なり金属-ハロゲンの結合由来の構造変化を起こしやすく、その構造変化に起因する物性変化ついては明らかにされていないことも多い。本研究では、ペロブスカイト材料についての基礎的な研究から構造と物性に関する理解を深めると同時に、金属イオンドーピングによる励起子キャリヤの安定化などの新たな材料設計コンセプトの検証を行う。その上でペロブスカイト太陽電池の高性能化や他の分野への用途開拓に向けた特色を明らかにする。

研究業績

査読付発表論文

A03-23

"Enhancement of Near-Infrared Singlet–Triplet Absorption of Ru(II) Sensitizers for Improving Conversion Efficiency of Solar Cells" T. Kinoshita, M. Otsubo, T. Ono, H. Segawa, ACS Appl. Energy Mater., 4 (7), 7052–7063 (2021)
DOI: 10.1021/acsaem.1c01113
" Highly Efficient Wideband Solar Energy Conversion Employing Singlet-Triplet Transitions" T. Kinoshita, Bull. Chem. Soc. Jpn.,(2022),95(2),341-352.
DOI: 10.1246/bcsj.20210423
"Solid-state dye-sensitized solar cells using (CH₃NH₃)₂SnI₆ perovskite with wideband sensitizer" T. Kinoshita, R. Kakeno, H. Segawa, Chem. Lett., 2019, 48:7, 637-639.
DOI: 10.1246/cl.190165

受賞

A03-23

受賞タイトル：スピン反転遷移を利用した広帯域　文部科学省　科学技術分野の文部科学大臣表彰　若手科学者賞　受賞者：木下卓巳