フラーレン誘導体を電子輸送層に用いた逆構造型ペロブスカイト太陽電池の作製と特性評価Ⅲ

摘要

ペロブスカイト太陽電池は現在22.7％の高いエネルギー変換効率が報告され、更なる高効率化、耐久性の向上等、実用化に向けた研究が活発に行われている。通常のメソポーラス構造を有するペロブスカイト太陽電池では酸化チタン等の金属酸化物層の成膜に高温処理を必要とするため、フレキシブル太陽電池等への応用には適していない。そこで、低温で薄膜形成が可能である逆構造型ペロブスカイト太陽電池の研究が注目されている。逆構造型ペロブスカイト太陽電池の電子輸送層にはフラーレン誘導体[6,6]-Phenyl-C_(61)-Butyric Acid Methyl Ester(PCBM)が広く用いられているが、アニール処理によりPCBM薄膜の凝集が起こり、太陽電池特性に負の影響を及ぼす可能性が報告されている。そのため、100°C程度のアニール処理に対する高い形態安定性を持つ薄膜を形成するフラーレン誘導体の開発が重要な課題となっている 。また、正孔輸送層に広く用いられているpoly(3,4-ethylenedioxythiophene):polystyrene sulfonate(PEDOT:PSS)は、酸性、吸湿性を有するためペロブスカイト層の劣化を引き起こす可能性が指摘されており、化学的に不活性な正孔輸送層の開発も耐久性向上のための課題となっている。