ペロブスカイト太陽電池ならびに周辺素子の最新技術・動向と産業化の展望

有機無機ハイブリッドのペロブスカイト材料を用いる太陽電池のエネルギー変換効率は、単結晶シリコンの効率とほぼ同等の25%以上に達しており、安価な溶液塗布 (印刷法) を使った低コスト生産ができるほか、軽量でフレキシブルな素子の製作にも適するため、太陽光発電用としてのみならずIoT用の光電変換デバイスへの応用開発も進んでいる。海外では10社近くが実用モジュールの開発を始めており、発電用以外に発光素子 (LED) 、光センシング素子、X線検出素子を含めて産業の応用範囲が広がりつつある。 　本講演では、ペロブスカイト材料の持つ光物性を解説しながら、実用化の課題である耐久性の強化技術を含め、ペロブスカイト光電変換素子の開発の取り組みを紹介する。 　ペロブスカイト太陽電池の高効率化と高耐久化の現状について最先端の情報を提供します。またペロブスカイト素子の開発が、既存技術との競争においてどのような優位性が有るか、また、光エレクトロニクスの分野を含めて他にどのような応用が可能かを紹介します。

1. 有機無機ペロブスカイト光発電素子の原理と特徴
   1. 有機無機ペロブスカイト結晶材料の光物性
   2. セル構造と発電の基本原理
2. ペロブスカイト結晶層の製膜方法
   1. 溶液塗布法
   2. 結晶層を緻密・平坦化する製膜法
3. 太陽電池の光電変換特性の高効率化
   1. 高効率化につながる層構造の特徴とは
   2. 高電圧の取り出しにつなげる材料作製
   3. 粒子の界面 (grain boundary) にかかわる不効率化の抑制
4. IoTへの応用に向けたフレキシブル素子の開発
   1. TiO2電子輸送層の低温製膜法
   2. プラスチック素子の作製
5. ペロブスカイト太陽電池の耐久性の改善
   1. 耐熱性向上のためのオール無機ペロブスカイト組成
   2. 正孔輸送材料の改良
6. 環境安定性の確保に向けた対策
   1. 鉛を用いないペロブスカイトの合成と高効率化
   2. 鉛ペロブスカイトの環境インパクトに関して
7. 産業における事業化ならびに特許出願の現状
8. 今後の課題と市場規模の可能性
• 質疑応答