彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救
ったと伝えられる"招き猫"と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備
え。(戦国時代の軍団編成の一種で、あらゆる武具を朱塗りにした
部隊編のこと)の兜(かぶと)を合体させて生まれたキャラクタ。
愛称「ひこにゃん」。
6月6日9寺30分、滋賀県守山市杉江町の『もりやま芦刈園』に彼女
のリスエストで出かける(6月の有料期間のみ 大人200円 中学生以
下・障がい者・65歳以上 100円)。日本と西洋のあじさいがそれ
ぞれ50品種、5,000本、計10,000本も植栽されていて、青や白、ピ
ンクなど様々な品種のあじさいを楽しむことができる。
芦刈も二号三号と七変化
宇
琵琶湖は台風が過ぎ生憎の雨曇り模様。大規模異常気象がつづくな
か紫陽花の七変化に想いを寄せ詠む。
アジサイ(紫陽花、学名:Hydrangea macrophylla)は、アジサイ科
アジサイ属の落葉低木の一種。広義には「アジサイ」の名はアジサ
イ属植物の一部の総称。狭義には品種の一つ H. macrophylla f. macro-
phylla の和名であり、他との区別のためこれがホンアジサイと呼ば
れることもある。原種は日本に自生するガクアジサイ。狭義のアジ
サイ(ホンアジサイ)は、日本で原種ガクアジサイから改良した園
芸品種でガクアジサイに近い落葉低木。6月から7月にかけて開花し、
白、青、紫または赤色の萼(がく)が大きく発達した装飾花をもつ。
ガクアジサイではこれが花序の周辺部を縁取るように並び、園芸で
は「額咲き」と呼ばれる。ガクアジサイから変化し、花序が球形で
すべて装飾花となったアジサイは、「手まり咲き」と呼ばれる。
ダンスパーティーH. macrophylla ‘Dance Party’
アジサイの園芸品種図鑑
アジサイは、近世まで一般にそれほど注目されることもなく、どち
らかというと地味な花低木。戦後、園芸が盛んになるにつれ、アジ
サイにも目が向けられるようになると、自生地などで、ヤマアジサ
イの七段花、黒姫、ガクアジサイの城ケ崎らが見いだされ、流行の
はじまりとなっていった。今日では多様な品種が作出され、その数
は数千種とも言われ、各地にアジサイの名所が誕生するとともに、
母の日の贈り物として、カーネーションと人気を二分するほどの隆
盛とか。種類が多く覚えきれないので興味があれば願参考➲「ア
ジサイの園芸品種図鑑 索引」
次回は、琵琶湖のほとりのパン工房、ジュブリルタン。なんでやね
ん?! 罪滅ぼしとは、とほほのホ ^^;。
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近江牛100%のミンチにバームクーヘンを練り込んだジュブリルタ
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き。
【再エネ革命渦論 132: アフターコロナ時代 331】
● 技術的特異点でエンドレス・サーフィング
特異点真っ直中 ⑮
特集|最新ペロブスカイト太陽電池特許技術 2022~2023年度
図1.一実施形態としての基板上に形成された薄膜太陽電池素子を
模式的に表す断面図
図2.一実施形態としての量子ドットLED素子を模式的に表す断
面図
❏ 特開2023-66113 光電変換素子及びその製造方法 三菱ケミカル
株式会社・国立大学法人 東京大学
【概要】
本件は、薄膜太陽電池または量子ドット発光素子及びその製造方法
と、この薄膜太陽電池または量子ドット発光素子を用いた太陽電池
モジュールおよびLEDディスプレイに関する新規技術提供開示で
ある。
有機無機ハイブリット半導体材料を用いた薄膜太陽電池または量子
ドット発光素子が、高効率性を有することから、注目を浴び、ペロ
ブスカイト半導体化合物を活性層材料として用いた太陽電池や、ペ
ロブスカイト量子ドットを活性層材料として用いたLEDが開示さ
れている。しかしながら、薄膜太陽電池または量子ドット発光素子
で、活性層と電極との間の正孔輸送層に用いられている正孔輸送材
料は、PTAAあるいはpoly-TPDであり、これらの6員環
芳香族系高分子は電子供与性が低いことにより、移動度の向上、H
OMO準位のチューニング、およびパラジウムを用いたカップリン
グ反応により移動度改善は難しく、これらの共役高分子は、パラジ
ウム触媒を用いたカップリング反応で製造されるため、高分子化後
の反応性が落ちることにより、高分子の末端に、スズ、臭素、ヨウ
素などが部分的に残留し、更には用いたパラジウム触媒が高分子中
に取り込まれることから、これが素子の性能を下げる要因とであり
本件は薄膜太陽電池の電変換効率や量子ドットLED発光輝度とい
った素子性能の向上させる新規技術の提供にあり。ペロブスカイト
型半導体材料を用いた薄膜太陽電池または量子ドットLED発光素
子において、チオフェン環を骨格に有する特定の共役高分子が、パ
ラジウム触媒を用いることなく製造することができ、この共役高分
子を正孔輸送層に用いることにより、薄膜太陽電池の光電変換効率
や量子ドットLED発光輝度を向上できることを見出し、この知見
に基づいて本発明を完成させた。
[1]上部電極と下部電極とにより構成される一対の電極と、前記
一対の電極間に位置し、ペロブスカイト型半導体材料を含有する活
性層と、前記活性層と前記一対の電極の少なくとも一方との間に位
置し、下記式(I)で表される、重量平均分子量(Mw)が10,
000以上200,000以下の高分子化合物を含有する層とを有
する薄膜太陽電池である。
(前記式(I)中、Xは置換基を有していてもよい、1又は2以上
の芳香環を有する2価の基であり、R1,R2、R3、R4はそれぞれ
独立して水素原子又は1価の有機基を表し、Rp1およびR2、R3お
よびR4はそれぞれ置換基を介して結合していてもよい。nは整数
を表す。) [2] 前記式(I)におけるR2およびR3 が共に、
置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基である、[1]に記載
の薄膜太陽電池。[3] 前記ペロブスカイト型半導体材料が、三
次元ペロブスカイト材料及びペロブスカイト量子ドット材料の少な
くとも1種である、[1]又は[2]に記載の薄膜太陽電池。[4]
前記式(I)で表される高分子化合物を含有する層は、正孔輸送層
である、[1]から[3]のいずれかに記載の薄膜太陽電池。[5]
前記式(I)で表される高分子化合物を含有する層のパラジウムの
含有量が100ppm以下である、[1]から[4]のいずれかに
記載の薄膜太陽電池。 【0014】 [6] [1]から[5]の
いずれかに記載の薄膜太陽電池を有する太陽電池モジュール。[7]
上部電極と下部電極とにより構成される一対の電極と、前記一対の
電極間に位置し、ペロブスカイト型半導体材料を含有する発光層と、
前記発光層と前記一対の電極の少なくとも一方との間に位置し、下
記式(I)で表される、重量平均分子量(Mw)が10,000以
上200,000以下の高分子化合物を含有する層とを有する量子
ドットLED発光素子。
前記式(I)中、Xは置換基を有していてもよい、1又は2以上の
芳香環を有する2価の基であり、R1、R2、R3、R4はそれぞれ
z独立して水素原子又は1価の有機基を表し、R1およびR2、R3
およびR4はそれぞれ置換基を介して結合していてもよい。nは整
数を表す。) [8] 前記式(I)におけるR2およびR3が共に、
置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基である、[7]に記載
の量子ドットLED発光素子。 [9] 前記式(I)で表される高
分子化合物を含有する層のパラジウムの含有量が100ppm以下
である、[7]または[8]に記載の量子ドットLED発光素子。
[10]前記ペロブスカイト型半導体材料が、三次元ペロブスカイ
ト材料及びペロブスカイト量子ドット材料の少なくとも1種である、
[7]から[9]のいずれかに記載の量子ドットLED発光素子。
[11]前記式(I)で表される高分子化合物を含有する層は、正
孔輸送層である、[7]から[10]のいずれかに記載の量子ドッ
トLED発光素子。[12] [7]から[11]のいずれかに記
載の量子ドットLED発光素子を有するLEDディスプレイ。[1
3]前記式(I)で表される高分子化合物を、原料モノマーを鉄触
媒の存在下に重合することにより製造する工程を含む、[1]から
[5]のいずれかに記載の薄膜太陽電池又は[7]から[11]の
いずれかに記載の量子ドットLED発光素子の製造方法。
【発明の効果】
本件によれば、ペロブスカイト型半導体材料を用いた薄膜太陽電池
あるいは量子ドットLED発光素子において、特定の共役高分子を
用いることで、薄膜太陽電池の光電変換効率、量子ドットLED発
光輝度といった素子性能を向上させることができる。
[ペロブスカイト太陽電池素子の評価]
[量子ドット発光素子の評価]
❏ 特開2022-189847 ペロブスカイト太陽電池 オックスフォード
フォトボルテイクス リミテッド
【概要】
本件は、①光活性ペロブスカイト(perovskite)材料の②コンフォー
マル(密着した塗膜)層を③粗い表面又はテクスチャード加工され
た(textured)表面上に④堆積させる(depositing)方法、⑤及び粗い
又はテクスチャード加工された(textured)表面上に配置された光活
性ペロブスカイト材料のコンフォーマル層を含む⑥光起電力デバイ
スに関する技術提供情報。あらゆる固体は、広範囲の電気的特性を
決定する独自の特徴的なエネルギーバンド構造を有する。電子はあ
るエネルギー帯から別のエネルギー帯に遷移することができるが、
各遷移には特定の最小エネルギーが必要であり、必要なエネルギー
量は材料ごとに異なる。電子は、フォノン(phonon)(熱)又は光子
(photon、フォトン)(光)のいずれかを吸収により、遷移に必要な
エネルギーを獲得する。「バンドギャップ」という用語は、電子状
態が存在できない固体におけるエネルギー差の範囲を指し、且つ一
般に、価電子帯の頂部と伝導帯の底部との間のエネルギー差(電子
ボルト)を意味する。太陽電池(solar cell)のような光起電力デバ
イスで使用される材料の、通常の日光条件下での効率は、その材料
のバンドギャップの関数である。バンドギャップが大きすぎると、
ほとんどの昼光フォトンは吸収されない。バンドギャップ(it)が低
すぎると、ほとんどの光子は、バンドギャップを横切って電子を励
起するのに必要なエネルギーよりもはるかに多くのエネルギーを有
し、残りは無駄になる。入射光の光子当たり抽出できる電気的エネ
ルギーの理論上の最大量を指し、約1.34eVであり、最近の光
起電力デバイスに関する多くの研究の焦点は、この最大限に可能な
限り近いバンドギャップを有する材料開発にあった。
光起電材料の1つのクラスはハイブリッド有機-無機ハライドペロ
ブスカイトであった。このタイプの材料は、有利なバンドギャップ、
高い吸収係数及び長い拡散長を示し、そのような化合物を光起電力
デバイスの吸収剤として理想的にすることが分かっているABX3
結晶構造を形成する。ハイブリッド有機-無機金属ハライドペロブ
スカイト材料の初期の例として、Kojima, A. et al., 2009. Organom-
etal halide perovskites as visible-light sensitizers for photovoltaic cells.
Journal of the American Chemical Society, 131 (17), pp.6050-6051に
報告されている。このようなペロブスカイトが液状電解質系光電気
化学セルの増感剤として用いられた。Kojimaらは、得られた太陽エ
ネルギー変換効率(又は電力エネルギー変換効率、PCE)が3.
8%であることを報告しているが、このシステムではペロブスカイ
ト吸収剤が急速に減衰し、且つ、10分後にセルが性能低下する。そ
の後、lee, m.m. et al., 2012. efficient hybrid solar cells based on meso-sup-
erstructured organometal halide perovskites. science (new york, n.y.), 338
(6107), pp.643-7は、液体電解質を固体状態の正孔(hole)導体(又は正
孔輸送材料(hole-transporting material)、HTM)、スピロ-MeOTA
Dと置き換えられた「メソ超構造の(meso-superstructured)太陽電池
」を報告した。Lee et al.は、変換効率の有意な増加が達成されると
報告する一方で、液体溶媒の使用を避けた結果、大幅に改善された
セル安定性を達成した。記載されている例では、CH3NH3PbI3ペロ
ブスカイトナノ粒子は、光起電力セル内の増感剤の役割を引き受け
、メゾスコピック(mesoscopic)TiO2足場(scaffold)に電子を注入し、
固体状態のHTMにホールを注入する。TiO2及びHTMの両方は、
選択的接点として作用し、そこを通って、ペロブスカイトナノ粒子
の光励起によって生成された電荷キャリアが抽出される。 WO2013
/1715177に記載されているさらなる研究は、単一アニオンペロブ
スカイトの代わりに、光起電力デバイスにおける増感剤/吸収剤と
して混合アニオンペロブスカイトを使用することにより、より安定
した高効率の光起電力デバイスが得られることを開示している。特
に、この文献は、混合アニオンペロブスカイトの優れた安定性が、
装置が10%を超える全太陽光電力変換効率を示す一方で、デバイ
ス製造プロセス中に無視できる色漂白を示すという知見によって強
調されることを開示している。対照的に、同等の単一アニオンペロ
ブスカイトは比較的不安定であり、周囲条件下で単一ハライドペロ
ブスカイトからフィルムを製造する場合には漂白が迅速に生じる。
より最近、WO2014/045021は、n型(電子輸送)層とp型(正孔
輸送)層との間に配置された光活性ペロブスカイト吸収剤の薄膜を
含む平面ヘテロ接合(planar heterojunction,PHJ)光起電力デバイス
を記載している。予期しないことに、メソポーラス複合体(composi-
te)の要件とは対照的に、光活性ペロブスカイトのコンパクトな(す
なわち、有効/開放気孔率なしの)薄膜を使用することによって良
好なデバイス効率が得られることが判明し、ペロブスカイト吸収剤
が簡素化されたデバイスアーキテクチャにおいて高い効率で機能す
ることができることを実証した。最近、光起電力デバイスにおける
ペロブスカイトの応用に関する研究のいくつかは、タンデム/マル
チ接合配置のペロブスカイト系のセルと組み合わせることにより、
従来のシリコン系の太陽電池の性能を向上させるためのこれらの材
料の可能性に焦点を当てている。これに関して、マルチ接合型光起
電力デバイスは、互いの上に積層され(stacked)、且つ、より多くの
太陽スペクトルを電気に変換し、それによりデバイスの全体的な
効率を高める、複数の別個のサブセル(sub-cells)(すなわち、そ
れぞれがそれ自身の光活性領域を有する)を含む。そうするために
各サブセルの各光活性領域は、光活性領域のバンドギャップが太陽
スペクトルの特定のセグメントからの光子を効率的に吸収するのを
確かにするように、選択される。これは、従来の単一接合光起電力
デバイス対して2つの重要な利点を有する。第1に、異なるバンド
ギャップを有する複数のサブセル/光活性領域の組み合わせは、よ
り広い範囲の入射光子がマルチ接合デバイスによって吸収されるこ
とを保証し、及び第2に、各サブセル/光活性領域は、スペクトル
の関連部分内の光子からエネルギーを抽出する上でより効果的であ
る。特に、マルチ接合光起電力デバイスの最低バンドギャップは、
典型的な単一接合デバイスの最低バンドギャップよりも低く、それ
により、マルチ接合デバイスは、単一接合デバイスにより吸収され
得る光子よりも少ないエネルギーを有する光子を吸収することがで
きる。さらに、マルチ接合デバイスと単一接合デバイスの両方に吸
収されるそれら光子の場合、光子エネルギーにより近いバンドギャ
ップを持つことで熱化(thermalization)損失を低減するので、マルチ
接合デバイスはより効率的にそれらの光子を吸収する。
- 中略 -
【発明が解決しようとする課題】
モノリシックに集積されたペロブスカイト・オン・シリコン・マル
チ接合光起電力デバイスを開発する場合、最も重要な考慮事項の1
つは、ペロブスカイト・サブセルと、隣接結晶性シリコン底部サブ
セルとの間の界面である。これに関して、上で参照されるSchnei-
der, B.W. et al及びFilipic, M. et al.に記載されるように、従来
の市販の結晶性シリコン太陽電池は、反射を低減し、光路長を増加
させるように設計されているテクスチャード加工された(textured)
表面を特徴とする(feature)。これらの表面テクスチャは、通常、結
晶面の面に沿ってエッチングすることによって調製される、ランダ
ムに分布したピラミッド、又は規則的な逆ピラミッド、から構成さ
れる。したがって、ペロブスカイトサブセルの全体的な厚さは、典
型的には、テクスチャード加工された表面の粗さに類似しているの
で、これらのテクスチャード加工された表面は、モノリシックに集
積されたペロブスカイト・オン・シリコン光起電力デバイスの処理
に重大な問題を提示する。例えば、従来の結晶性シリコン太陽電池
の表面粗さは、典型的には500nm~10μmの範囲にある一方
ペロブスカイトセルの厚さは典型的には1μm未満である。特に、
Schneider,B.W. et al及びFilipic, M. et al.は、コンフォーマル
な薄膜ペロブスカイトサブセルがシリコン底部サブセルのテクスチ
ャード加工された先端(front)表面の上に堆積される、ペロブスカ
イト-オン-シリコンタンデムセルをモデル化しようとするが、い
ずれの文献もこのコンフォーマルな堆積を達成する方法を提案して
いない。さらに、Bailie, C. et alは、ペロブスカイトトップセルを
組み込んだモノリシックタンデムセルの開発は、表面シリコンボト
ムセルを平坦化する(すなわち、表面の粗さを低減する/いずれの
表面テクスチャを除去する)必要がありそうだと述べている。 そ
の結果、今日まで、モノリシックに集積されたペロブスカイト・ン
リコンマルチ接合光起電力デバイスの唯一の実施例は、これは、シ
リコン底部サブセルの効率を低下させるという認識にも関わらず、
ペロブスカイトの堆積を単純化するために、平坦な上面を有するシ
リコン底部サブセルを使用する(上述のMailoa, J.P. et al.を参
照されたい)。このアプローチは、ペロブスカイト電池の堆積に関
連する問題を回避する一方、これは、平坦な表面を作り出すために
従来の結晶シリコン太陽電池の機械的研磨を必要とし、それにより
処理コストを増加させ、且つ、シリコンセルの効率を低下させる。
【0015】 本発明者らは、光活性ペロブスカイト材料のコンフ
ォーマルな層を、粗い表面又はテクスチャード加工された表面上に
堆積させる方法を開発した。特に、本発明者らは、結晶性シリコン
太陽電池のテクスチャード加工された最上部表面にわたり/の上に
光活性ペロブスカイト材料のコンフォーマルかつ実質的に連続した
薄膜の堆積を可能にする方法を開発した。それにより、市場をリー
ドする結晶性シリコン太陽電池の性能を高める/向上させるための
経済的手段を提供するためである。
【課題を解決するための手段】
当該方法は、前記ペロブスカイト材料の1以上の初期前駆体化合物
を含む実質的に連続し、且つ、コンフォーマルな固体層を堆積させ
るために蒸着を使用すること、及び続いて、前記粗い表面上に前記
ペロブスカイト材料の実質的に連続し、且つ、コンフォーマルな固
体層を形成するため、前記固体層を1以上のさらなる前駆体化合物
で処理すること、を含む。
【選択図】
図8a 、本明細書に記載の光起電力デバイスを製造する方法の代替
的な例示的実施形態概略図
【特許請求の範囲】
【請求項1】 第2のサブセルの上に配置された第1のサブセルを含むマル
チ接合光起電力デバイスで あって、前記第1のサブセルは、ペロブスカ
イト材料の固体層を含む光活性領域を含み、 前記第1のサブセルに隣
接する前記第2のサブセルの表面は、粗さ平均(R a )又は 二乗平均平
方根粗さ(R r m s )50nm以上を有し、且つ、 ペロブスカイト材料の前
記固体層は、前記第2のサブセルの前記粗い表面に適合する 表面上に、
実質的に連続し、且つ、コンフォーマルな層として配置されている、 マル
チ接合光起電力デバイス。
【請求項2】 ペロブスカイト材料の前記固体層がコンパクト層である、請
求項1に記載のマルチ接合 光起電力デバイス。
【請求項3】 前記第1のサブセルに隣接する前記第2のサブセルの粗い
表面は、表面テクスチャが設 けられた前記第2のサブセルの内部に表
面を含み、且つ、前記表面テクスチャは、好まし くは、ピラミッド及び逆
ピラミッドのうちの1つを含む、請求項1に記載のマルチ接合光 起電力
デバイス。
【請求項4】 その上にペロブスカイト材料の前記固体層が配置される前
記表面が、 前記第2のサブセルの隣接表面、及び ペロブスカイト材料の
前記固体層と前記第2のサブセルとの間に配置され、且つ、前 記第2の
サブセルの前記粗い表面に適合する、層の隣接表面、 のいずれかであ
る、請求項1に記載のマルチ接合光起電力デバイス。
【請求項5】 ペロブスカイト材料の前記固体層は、前記第2のサブセル
の前記粗い表面にそれぞれが 実質的に適合する1以上の層によって前
記第2のサブセルから分離される、請求項4に記 載のマルチ接合光起
電力デバイス。
【請求項6】 前記第2のサブセルからペロブスカイト材料の前記固体層
を分離し、且つ、前記第2の サブセルの前記粗い表面にそれぞれが実
質的に適合する前記1以上の層は、 前記第1のサブセルの前記光活性
領域の電荷輸送層、及び 前記第1のサブセルと前記第2のサブセルと
の間に配置され、且つ、それらを接続す る1以上のインターコネクト層、
のいずれかを含む、請求項5に記載のマルチ接合光起電力デバイス。
【請求項7】 ペロブスカイト材料の前記固体層がその上に配置されてい
る前記表面が、 前記第1のサブセルの前記光活性領域の電荷輸送層
の隣接表面、及び 前記第1のサブセルと前記第2のサブセルとの間に
配置され、且つ、それらを接続す るインターコネクト層の隣接表面、 の
いずれかを含む、請求項6に記載のマルチ接合光起電力デバイス。
【請求項8】 ペロブスカイト材料の前記固体層が前記ペロブスカイト材
料の薄膜を含み、且つ、好ま しくは前記ペロブスカイト材料の前記薄膜
の厚さが50nm~2μm、及び好ましくは1 00nm~1000nm、及びより
好ましくは200nm~700nmである、請求項1 に記載のマルチ接合光
起電力デバイス。
【請求項9】 前記第2のサブセルの前記粗い表面が、粗さ平均(Ra)又
は二乗平均平方根粗さ(R r m s )50nm~30μm、好ましくは500nm
~20μm、及びより好ましくは1 μm~10μmを有する、請求項1に記載
のマルチ接合光起電力デバイス。
【請求項10】 前記第2のサブセルが、第2のペロブスカイト材料、結晶
性シリコン、CdTe、Cu ZnSnSSe、CuZnSnS、又はCuInGaSe(CIG
S)のいずれかを含む 、請求項1に記載のマルチ接合光起電力デバイス。
【請求項11】 前記第2のサブセルが結晶性シリコンサブセルを含み、
及び好ましくは前記結晶性シリ コンサブセルがシリコンヘテロ接合(SH
J)を含み、及びより好ましくは前記結晶性シ リコンサブセルがアモルフ
ァスシリコン:結晶性シリコンヘテロ接合を含む、請求項8に 記載のマル
チ接合光起電力デバイス。
【請求項12】 前記ペロブスカイト材料が、一般式(I): [A][B][X] 3
(I) のペロブスカイトを含み、 式中、[A]は1以上の1価のカチオ
ンであり、[B]は1以上の2価の無機カチオン であり、[X]は1以上のハ
ロゲン化物アニオンである、 請求項1に記載のマルチ接合光起電力デ
バイス。
【請求項13】 [X]が、フッ化物、塩化物、臭化物及びヨウ化物から選
択され、及び好ましくは塩化 物、臭化物及びヨウ化物から選択され、及
びより好ましくは臭化物及びヨウ化物から選択 される、1以上のハロゲン
化物アニオンを含む、請求項12に記載のマルチ接合光起電力 デバイス。
【請求項14】 [X]が、フッ化物、塩化物、臭化物及びヨウ化物から選択
され、及び好ましくは塩化 物、臭化物及びヨウ化物から選択される2つ
の異なるハロゲン化物アニオンを含み、及び より好ましくは臭化物及び
ヨウ化物を含む、請求項12に記載のマルチ接合光起電力デバ イス。
【請求項15】 [A]が、メチルアンモニウム(CH 3 N H 3 + )、ホルム
アミジニウム(HC(NH ) 2 ) 2 + )、及びエチルアンモニウム(CH 3
C H 2 N H 3 + )から選択される少なく とも1つの1価有機カチオンを
含む、請求項12に記載のマルチ接合光起電力デバイス。
【請求項16】 [B]が、Pb 2 + 及びSn 2 + から選択される少なくとも
1の2価無機カチオンを含 み、及び好ましくはPb 2 + を含む、請求項1
2に記載のマルチ接合光起電力デバイス。
【請求項17】 [A]が、Cs + 、Rb + 、Cu + 、Pd + 、Pt + 、Ag +
、Au + 、Rh + 、及び R u + から選択される1以上の無機カチオンを
含み、及び好ましくはCs + 及びRb + か ら選択され、及びより好ましく
はCs + である、請求項12に記載のマルチ接合光起電力 デバイス。
【請求項18】 前記ペロブスカイト材料のバンドギャップが1.10eV~2
.30eVであり、及び 好ましくは1.65eV~1.75eVである、請求項12
に記載のマルチ接合光起電力 デバイス。
【請求項19】 前記光活性領域は、n型層を含むn型領域と、p型層を含
むp型領域と、前記n型領域 と前記p型領域との間に配置された前記ペ
ロブスカイト材料の層とを含み、電荷輸送材料 の層が、前記n型領域の
n型層及び前記p型領域のp型層のいずれかを含む、請求項1に 記載の
マルチ接合光起電力デバイス。
【請求項20】 当該マルチ接合光起電力デバイスは第1の電極及び第
2の電極を含み、前記第1のサブ セル及び前記第2のサブセルが前記
第1の電極と前記第2の電極との間に配置され、且つ 前記第1の電極
は前記第1のサブセルの前記p型領域と接触し、前記第2の電極は前第
2のサブセルと接触し、好ましくは、前記第1の電極は、透明又は半透明
の導電性材料 を含み、前記第2の電極は金属を含む、又は 前記第1
の電極は前記第1のサブセルの前記n型領域と接触し、前記第2の電極
は前記 第2のサブセルと接触し、好ましくは、前記第1の電極は、透明又
は半透明の導電性材料 を含み、前記第2の電極は金属を含む、 請求項
19に記載のマルチ接合光起電力デバイス。
【請求項21】 光起電力デバイスを製造する方法であって、前記光起電
力デバイスは、ペロブスカイト 材料の層を含む光活性領域を含み、前記
ペロブスカイト材料は、式 [A][B][X] 3 (式中、[A]は少なくとも1の
1価のカチオンを含み、[B]は少なくとも1の2価の 無機カチオンを含み、
[X]は少なくとも1のハロゲン化物アニオンを含む) のペロブスカイトを含
み、且つ、前記ペロブスカイト材料の前記層は、粗さ平均(R a ) 又は二
乗平均平方根粗さ(R r m s )50nm以上を有する粗い表面の上に配置
され、当 該方法は、 a)蒸着を用いて、前記ペロブスカイト材料の1以上
の初期前駆体化合物を含む実質 的に連続し且つコンフォーマルな固体
層を、前記粗い表面上に堆積させること、 b)続いて、溶液堆積を用いて、
前記実質的に連続し且つコンフォーマルな固体層を 1以上のさらなる前
駆体化合物で処理することであって、 前記1以上の初期前駆体化合物
及び前記1以上のさらなる前駆体化合物は、 (i)2価の無機カチオンBと
ハロゲン化物アニオンXとを含む化合物、及び (ii)1価のカチオンAと
ハロゲン化物アニオンXとを含む化合物、 からなる群から、 前記1以上
の初期前駆体化合物が2価の無機カチオンBとハロゲン化物アニオンX
とを含む化合物を含む場合、前記1以上のさらなる前駆体化合物は、1
価のカチオンAと ハロゲン化物アニオンXとを含む化合物を含み、前記
1以上の初期前駆体化合物が1価のカチオンAとハロゲン化物アニオン
Xとを 含む化合物を含む場合、前記1以上のさらなる前駆体化合物は、
2価の無機カチオンBと ハロゲン化物アニオンXとを含む化合物を含む、
という条件の下で選択される、処理すること、 c)それにより、前記1以上
の初期前駆体化合物と前記1以上のさらなる前駆体化合 物とを反応さ
せて、前記ペロブスカイト材料の実質的に連続し且つコンフォーマルな
固体 層を、前記粗い表面上に形成すること、 を含む、方法。
【請求項22】 前記ペロブスカイト材料の前記層が前記ペロブスカイト材
料の薄膜を含み、且つ、好ま しくは前記ペロブスカイト材料の前記薄膜
の厚さが50nm~2μm、及び好ましくは1 00nm~1000nm、及びより
好ましくは200nm~700nmである、請求項2 1に記載の方法。
【請求項23】 [A]が、メチルアンモニウム(CH 3 N H 3 + )、ホルム
アミジニウム(HC(NH ) 2 ) 2 + )及びエチルアンモニウム(CH 3 C
H 2 N H 3 + )から選択される1以上の 有機カチオンを含む、請求項
21又は22に記載の方法。 【請求項24】 [A]が、Cs + 、Rb + 、Cu +
、Pd + 、Pt + 、Ag + 、Au + 、Rh + 、及び R u + から選択される
1以上の無機カチオンを含む、請求項21~23のいずれか一項に 記載
の方法。
【請求項25】 ペロブスカイト材料の層を含む光活性領域を含むマルチ
接合光起電力デバイスであって 、前記ペロブスカイト材料の前記層は、
粗さ平均(R a )又は二乗平均平方根粗さ(R rm s )50nm以上を有す
る粗い表面の上に堆積されており、前記ペロブスカイト材料の 前記層は、
蒸着を用いて、前記ペロブスカイト材料の1以上の初期前駆体化合物
を含む実質的に連 続し且つコンフォーマルな固体層を、前記粗い表面上
に堆積させること、及び 続いて、前記1以上の初期前駆体化合物を含
む前記固体層を1以上のさらなる前駆体化 合物で処理し、それにより、
前記1以上の初期前駆体化合物と前記1以上のさらなる前駆 体化合物
とを反応させて、前記ペロブスカイト材料の実質的に連続し且つコンフォ
ーマル な固体層を、前記粗い表面上に形成すること、 を含む方法を用
いて形成されている、 マルチ接合光起電力デバイス。
この項つづく
風蕭々と碧いの時代