スズ系ペロブスカイト太陽電池の材料、プロセス技術

第1部 スズペロブスカイト太陽電池の性能向上機構

(2025年12月3日 10:30〜12:00)

1. ペロブスカイト太陽電池の特徴と現状
   1. ペロブスカイト太陽電池の原理
   2. 溶液法による作製
   3. 軽量・柔軟性を活用した応用展開
   4. 鉛毒性等の環境負荷の課題
2. ペロブスカイト太陽電池材料の要件と電子スピン共鳴 (ESR) 評価
   1. 電荷ドーピング状態
   2. ペロブスカイト界面における電荷移動
   3. ペロブスカイト太陽電池の高効率化への指針
3. ペロブスカイト太陽電池の素子動作時の性能劣化メカニズムと長寿命化
   1. 素子動作時の電荷ドーピング状態の変化
   2. ペロブスカイト界面における電荷移動と電荷障壁形成
   3. ペロブスカイト太陽電池の長寿命化への指針
4. スズペロブスカイト太陽電池の性能低下メカニズムと高効率化
   1. スズペロブスカイトの酸化・還元効果
   2. スズペロブスカイト界面における電荷移動と電荷障壁形成
   3. ペロブスカイト太陽電池の高効率化への指針
5. スズペロブスカイト太陽電池の素子動作時の性能向上機構と長寿命化
   1. スズペロブスカイトの劣化効果
   2. スズペロブスカイト界面における電荷移動・トラップと電荷障壁変化
   3. スズペロブスカイト太陽電池の長寿命化への指針
6. まとめ・質疑応答

第2部 機械学習によるスズペロブスカイト太陽電池の材料探索

(2025年12月3日 13:00〜14:30)

　鉛ペロブスカイト太陽電池の変換効率はシリコン太陽電池に匹敵するまで向上しており、実用化に向けた研究開発が進んでいる。一方、その次の太陽電池として有毒な鉛を含まない非鉛ペロブスカイト太陽電池の研究も進められているが、多くの材料やプロセスが考えられ、あまり理解は進んでいない。 　本講座では、講演者がこれまで進めているスズペロブスカイト太陽電池や、Ag-Bi-I系太陽電池の開発について、独自のハイスループット探索やロボットを用いた自動評価実験ついて紹介する。

1. スズペロブスカイト太陽電池
   1. スズペロブスカイト太陽電池の変遷
   2. スズペロブスカイト太陽電池の問題点
   3. 時間分解マイクロ波伝導度測定
   4. 2種Aサイトカチオン混合・スズペロブスカイト
   5. 3種Aサイトカチオン混合・スズペロブスカイト
2. 非鉛ペロブスカイト太陽電池:Bi,Sb系材料
   1. Ag-Bi-I太陽電池
   2. Ag-(III-V)-I太陽電池
   3. Ag-Bi-Sb-I太陽電池
   4. M-(Bi, Sb)-I太陽電池
   5. (M,M‘)-(Bi, Sb)-I太陽電池
3. ロボットを用いた自動評価装置による材料探索
   1. 自動実験の現状
   2. 次世代太陽電池材料開発における自動実験
   3. Cs-Bi-Sb-I太陽電池の探索
   4. さらなる探索に向けた指針
4. まとめ
• 質疑応答

第3部 スズ系ペロブスカイト太陽電池の成膜技術

(2025年12月3日 14:45〜16:15)

　ペロブスカイト太陽電池は、塗布により作製でき、軽量・フレキシブルなフィルム型デバイスも実現可能な次世代太陽電池として注目を集めています。本太陽電池の性能向上のためには、用いる材料の高純度化・高品質化と、平坦で緻密な膜を作製する成膜技術の開発が鍵になります。 　本講演では、本太陽電池の高性能化のための取り組みについて、これまでの研究成果を中心に紹介します。

1. スズ系ペロブスカイト太陽電池の難しさ
2. 高性能化に向けたアプローチ
   1. 材料の高純度化:酸化問題の克服
   2. 界面パッシベーション法:構造欠陥の修復
   3. 電子輸送材料のエネルギー準位制御
   4. 汎用性の高い高品質スズペロブスカイト薄膜の作製法
3. さらなる高性能化に向けて
• 質疑応答