【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.05.29】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22AT0107

利用課題名 / Title

ペロブスカイト太陽電池用新規キャリア輸送材料の開発

利用した実施機関 / Support Institute

産業技術総合研究所 / AIST

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

ペロブスカイト太陽電池, 電子輸送層,SnO2層,Tetrakis(dimethylamino)tin(IV)（TDMASn）

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

松井 卓矢

所属名 / Affiliation

産業技術総合研究所

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

利用形態 / Support Type

（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

AT-031：原子層堆積装置_1[FlexAL]

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

　ペロブスカイト太陽電池の変換効率の向上には、キャリア輸送層と光活性層との界面におけるキャリア輸送特性の改善が重要である。特に逆積みタイプのペロブスカイト太陽電池では、電子輸送層をペロブスカイト表面に形成する必要があり、ダメージレスな電子輸送層の製膜プロセスが重要である。本研究では、原子層堆積装置（ALD）で製膜したSnO₂層をペロブスカイト太陽電池の電子輸送層兼金属接触用バッファ層として用いる検討を行った。

実験 / Experimental

　SnO₂層はthermal-ALD法で製膜し、Sn原料にはTetrakis(dimethylamino)tin(IV) （TDMASn）を用いた。酸化過程ではH₂Oを用いた。膜厚の評価には分光エリプソメトリー法を用いた。

原子層堆積装置【NPF031】

結果と考察 / Results and Discussion

　Fig. １のような逆積みタイプ（p-i-n積層構造）のペロブスカイト太陽電池を作製した。電子輸送層であるフラーレン（C₆₀）とAg電極の界面に厚さ約20 nmのALD-SnO₂層を挿入することにより、性能が改善することを確認した。一般的に用いられる有機系材料のバッファ層（Bathocuproine BCP）に比べて、性能分布が改善する効果が得られた。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig. 1.　Schematic illustration of an inverted perovskite solar cell featuring ALD-SnO₂ buffer layer between C₆₀ electron transport layer and rear Ag electrode. 

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

・NEDO「グリーンイノベーション基金事業／次世代型太陽電池の開発／次世代型太陽電池基盤技術開発事業／次世代型ペロブスカイト太陽電池の実用化に資する共通基盤技術開発」の支援を得た。
・原子層堆積装置でご支援いただいた山崎将嗣氏（産総研TIA推進センター）に感謝します。

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件