ペロブスカイト太陽電池の設計、安定性向上、その評価

第1部 ペロブスカイト太陽電池の 材料開発と特性評価の課題

(2017年3月22日 10:00〜11:30)

　有機無機ペロブスカイト太陽電池の作製法と、光電変換特性について解説する。特に、この太陽電池の電流 – 電圧特性の測定上の課題について解説する。

1. 色素増感太陽電池からペロブスカイト太陽電池へ
   1. ペロブスカイト関連化合物と太陽電池
   2. 色素増感太陽電池の構造
   3. ペロブスカイト太陽電池は色素増感太陽電池の色素から
   4. 色素増感太陽電池の増感剤
2. なぜペロブスカイト化合物が選ばれたか
   1. ペロブスカイト太陽電池の材料特性、構造とプロセス技術
   2. 有機無機ペロブスカイト結晶電導材料
   3. 3Dペロブスカイト化合物を増感剤とした湿式増感型太陽電池
   4. ペロブスカイト結晶のバンド構造
   5. 固体型ペロブスカイト太陽電池のエネルギー図
3. ペロブスカイト太陽電池の歴史
   1. 固体型ペロブスカイト太陽電池の開発
   2. ETA太陽電池とペロブスカイト太陽電池
   3. 高効率化に向けた層構成制御
4. ペロブスカイト太陽電池の位置づけ
   1. 溶液塗布により製膜できる半導体フィルム
   2. 光吸収波長の制御
   3. 一段階法による製膜
   4. 二段階法による製膜
   5. ペロブスカイト太陽電池の耐久性
   6. 照度依存性
   7. IV曲線のヒステリシスの課題
5. ペロブスカイト太陽電池の産業展開
   1. 耐久性向上への課題
   2. 太陽電池、光センサーへの応用
   3. まとめ
• 質疑応答

第2部 ペロブスカイト型太陽電池の安定性向上、 劣化メカニズムの解明と性能評価法

(2017年3月22日 11:40〜13:10)

　近年、低温・塗布プロセスで製造可能なペロブスカイト太陽電池において20%程度の変換効率が報告されたことから大きな注目が集まっている。 　本講演では、低温プロセスで作製可能なペロブスカイト太陽電池の高効率化と耐久性向上について、材料やデバイス開発動向を紹介し、今後の展望を述べる。

1. ペロブスカイト太陽電池の紹介
   1. これまでの展開と現状について
   2. これまでの有機系太陽電池との比較
   3. ペロブスカイト太陽電池の基本構造・動作原理
   4. 有機無機ペロブスカイト結晶の特徴
   5. ペロブスカイト層以外の各機能層の役割・種類・特徴
      1. 透明電極
         • ITO
         • FTOなど
      2. ホール選択・輸送層
         • PEDOT:PSS
         • NiO
         • その他 ポリマー材料等
      3. 電子選択・輸送層
         • PCBM
         • AZO
         • その他 有機材料等
      4. 対向電極
         • Ag
         • Au
         • Al など
2. 低温・溶液プロセスを用いたペロブスカイト太陽電池の作製方法
   1. 低温・溶液プロセスを用いた作製方法の特徴
   2. 作製の各工程に用いる部材や装置・環境
   3. 基板材料の選択・パターニングから前処理まで
   4. ペロブスカイト太陽電池材料の純度や精製について
   5. ペロブスカイト結晶成長の最適化について
3. ペロブスカイト太陽電池の評価方法
   1. 光電変換特性の評価方法・注意点
   2. 電流 – 電圧曲線に現れるヒステリシス特性について
   3. 長期安定性の評価について
   4. 太陽電池を最高出力状態に保つ技術 (MPPT) について
   5. MPPT条件下のペロブスカイト太陽電池の振る舞い
4. ペロブスカイト太陽電池の安定性
   1. 材料開発による安定性の向上
   2. 封止方法
5. 今後の展望
   1. ペロブスカイト太陽電池の実用化の条件
   2. 応用可能な市場
• 質疑応答

第3部 平面ヘテロ接合型ペロブスカイト太陽電池の 開発,高効率化

(2017年3月22日 13:50〜15:20)

　ペロブスカイト太陽電池の性能向上の鍵となる界面エンジニアリングについて、材料自身が有する結晶構造・電子構造を主体とした結晶化学の立場から概説する。 　またペロブスカイト太陽電池特有のヒステリシス現象について、その発生メカニズムの詳細を明らかにすると共に、低減対策についても御紹介する。

1. はじめに
   1. ペロブスカイトセルの現状と課題
2. ペロブスカイトセルの結晶化学
   1. ペロブスカイト (CH3NH3PbI3) の結晶構造
   2. ペロブスカイト (CH3NH3PbI3) の電子構造
   3. ペロブスカイト (CH3NH3PbI3) の格子整合・不整合
   4. ペロブスカイト (CH3NH3PbI3) の熱膨張特性
   5. ペロブスカイト (CH3NH3PbI3) 太陽電池のヒステリシス
3. ペロブスカイトセルの作製
   1. 雰囲気制御について
   2. 組成制御について
4. ペロブスカイトセルの評価
   1. 基準セル
   2. 低照度特性
   3. I – V測定とMPPT測定の違い
5. おわりに
• 質疑応答

第4部 印刷によるカーボン電極を使用した高効率・ 高耐久信頼性ペロブスカイト太陽電池の開発

(2017年3月22日 15:30〜17:00)

　22%もの変換効率が報告されているペロブスカイト太陽電池であるが、その他 急信頼性は非常に低いことが報告されている。 　本発表では、耐久性に関するペロブスカイト太陽電池の知見と共に、高耐久信頼性を確保できるカーボン電極を使用したペロブスカイト太陽電池の開発に関して紹介する。

1. ペロブスカイト太陽電池開発の概要と構造
2. ペロブスカイト太陽電池の耐久性に関して
3. 印刷によるカーボン電極を使用したペロブスカイト太陽電池の紹介
4. カーボン電極を使用したペロブスカイト太陽電池の耐久性について
5. まとめ
• 質疑応答