AgとInを用いたダブルペロブスカイト半導体の作製と高圧下の光物性

摘要

三次元有機無機複合型ペロブスカイト半導体は太陽電池材料などへの応用が期待され、現在、Si型に匹敵する23.7%という高い変換効率を示すが、Pbを含hでいるため環境への影響が懸念されている。そこで本研究ではPb系の代わりに2つの金属カチオンを使ったダブルペロブスカイトに注目した。このダブルペロブスカイトは環境負荷が少なく、空気中で安定であるため太陽電池や、その他光学デバイスに応用できることが期待されているが、基礎物性がまだ明らかになっていない。Ag と Bi を用いた間接遷移型のダブルペロブスカイト半導体に高圧力を印加することでバンドギャップが小さくなることが報告されている。そこで本研究では、直接遷移型半導体であるAgとInを有すダブルペロブスカイト半導体(Cs_2AgInCl_6)に高圧力を印加し、バンドギャップの変化や直接遷移型から間接遷移型への変化など、大気圧下だけでなく高圧下での光物性を明らかにすることを目的とした。そのために、高品質の単結晶の作製にも取り組hだ。