利用報告書 / User's Report | ARIM Japan公式ホームページ_マテリアル先端リサーチインフラ

【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.05.25】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22AT5042

利用課題名 / Title

ペロブスカイト太陽電池の過渡発光測定

利用した実施機関 / Support Institute

産業技術総合研究所

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

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

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（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）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions

キーワード / Keywords

赤外・可視・紫外分光/Infrared and UV and visible light spectroscopy,太陽電池/ Solar cell,フォトニクス/ Photonics

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)

松﨑弘幸

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）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

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

AT-503：可視－近赤外過渡吸収分光装置 (VITA)

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過渡発光分光測定から電池の性能を評価するため、同太陽電池材料についてピコ秒時間分解発光寿命計測装置を用いて、過渡発光分光測定を行った。

実験 / Experimental

ポンプ光の波長を650 nm、発光検出光の波長を810 nmに設定した時の測定結果を、以下の図1に示す。
測定試料は、SiO₂ガラス基板上に作製し封止処理したCH(NH₂)₂PbI₃薄膜と劣化前後でのデバイスセルである。

結果と考察 / Results and Discussion

図1右に示す500 nJ/pulseの強励起条件下では、劣化前のデバイスセル試料とSiO₂ガラス基板上の薄膜試料の過渡発光強度の時間変化は一致している。一方で、劣化後のデバイスセル試料は、他の2試料に比べて速く減衰している。これは、この励起条件で劣化修理によるペロブスカイト発電層の劣化を敏感に反映していることを示している。また、図1左に示す5 nJ/pulseの弱励起条件下では、劣化前のデバイスセル試料の過渡発光強度の時間変化はSiO₂ガラス基板上の薄膜試料よりも速く減衰している。この結果は、弱励起条件下でペロブスカイト発電層から隣接するキャリア輸送層へキャリアが移動していることを示している。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図1 SiO₂ガラス基板上に作製したCH(NH₂)₂PbI₃薄膜試料とデバイスセル試料の過渡発光強度の時間変化

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

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