スズ系ペロブスカイト太陽電池の高効率化メカニズムを解明　丸本教授ら

　ハロゲン化金属ペロブスカイトを発電層に用いたペロブスカイト太陽電池は、軽量かつフレキシブルな構造を持つ次世代型太陽電池として注目されています。特に、鉛を原料に用いた鉛系ペロブスカイト太陽電池では単結晶シリコン太陽電池に迫る高いエネルギー変換効率が実現されています。しかし、鉛は毒性が高いため、ペロブスカイト太陽電池の幅広い応用に向けて、原料に鉛を含まないペロブスカイト太陽電池が求められています。その中でも、最も期待されているのがスズ系ペロブスカイトですが、エネルギー変換効率は鉛系ペロブスカイト太陽電池よりも低いことが課題となっています。

　丸本教授らは、電子スピン共鳴法を用いてスズ系ペロブスカイトと電子輸送層の界面の電子拡散を観測し、その界面におけるバンド曲がりを調べました。その結果、これまで一般的だったフラーレン誘導体を電子輸送層に用いた場合、スズ系ペロブスカイトとの界面において、開放電圧（取り出せる最大電圧）が低下する原因となる電荷再結合が生じやすいバンド曲がりが生じていました。一方、高い開放電圧が得られることが知られているインデン-C60 二付加体を用いた場合には、電荷再結合の抑制に有利なバンド曲がりに近づくことが明らかになりました。

　本研究成果により、スズ系ペロブスカイト太陽電池のさらなる効率化への取り組みが進むことが期待されます。