ペロブスカイト太陽電池における

組成設計と成膜プロセス、計測・解析技術

＜Zoomによるオンラインセミナー：見逃し視聴有＞

講師

大阪大学 大学院工学研究科　助教 博士（工学）　 西久保 綾佑 氏

講師紹介

＊ご略歴：
　2018～2021年: 大阪大学大学院工学研究科 博士後期課程
　日本学術振興会（JSPS）特別研究員DC1
　2019年9～12月：スイス連邦工科大学ローザンヌ校訪問研究員
　2021年～：大阪大学大学院工学研究科　助教
　　　　　　先導的学際研究機構触媒部門(ICS-OTRI)
　2015年より大阪大学にてペロブスカイト型太陽電池材料の研究を開始。ペロブスカイトナノ粒子の温度応答発光特性の発見や、スズ系ペロブスカイトの劣化機構の評価・解明に従事（2015~2017）。次いで非鉛系光電変換材料として、ビスマス・アンチモン系硫化物や硫化ハロゲン化物（複合アニオン材料）に注目し、塗布プロセスの開発と太陽電池応用に従事（2018~現在）。ペロブスカイト太陽電池材料のプロセス・電荷キャリア挙動評価の研究も同期間継続。

＊ご専門および得意な分野・研究：
　合成・作製：塗布型成膜プロセス開発、デバイス設計・開発
　評価：電気特性評価、時間分解測定、分光（装置セットアップや開発も）
　解析・計算：近似曲線解析、デバイスシミュレーション、第一原理計算(Quantum Espresso)

＊本テーマ関連のご活動：
　プレスリリース3件
　https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2022/20220705_2
　https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2018/20180906_1
　https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2017/20170418_3
　記事寄稿
　・応用物理学会 有機・バイオエレクトロニクス分科会会誌機構 (2023年, vol34, No.4)
　・月刊『化学』解説記事 (2022年, vol77, No.11)
　・塗って作れる! 将来を担う『ペロブスカイト太陽電池』の材料研究(2019年)
　　https://laborify.net/2019/04/06/nishikubo-perovskite-solarcells/

日時・会場・受講料

●日時　2024年9月25日（水）　12:30-16:30
●会場　会場では行いません
●受講料
　　【オンラインセミナー（見逃し視聴なし）】：1名41,800円(税込（消費税10％）、資料付)
　　＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき30,800円

　　【オンラインセミナー（見逃し視聴あり）】：1名47,300円(税込（消費税10％）、資料付)
　　＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき36,300円

　　　　　 ＊学校法人割引；学生、教員のご参加は受講料50％割引。→「セミナー申込要領・手順」を確認下さい。

　●録音・録画行為は固くお断り致します。

■ セミナーお申込手順からセミナー当日の主な流れ　→

※配布資料等について

●配布資料はPDF等のデータで配布致します。ダウンロード方法等はメールでご案内致します。
・配布資料に関するご案内は、開催1週前～前日を目安にご連絡致します。
・準備の都合上、開催1営業日前の12:00までにお申し込みをお願い致します。
　（土、日、祝日は営業日としてカウント致しません。）
・セミナー資料の再配布は対応できかねます。必ず期限内にダウンロードください。

●当日、可能な範囲でご質問にお答えします。（全ての質問にお答えできない可能性もございます。何卒ご了承ください。）
●本講座で使用する資料や配信動画は著作物であり、無断での録音・録画・複写・転載・配布・上映・販売などは禁止致します。
●ご受講に際しご質問・要望などございましたら、下記メールアドレス宛にお問い合わせください。
req@*********（*********にはjohokiko.co.jpを入れてください）

セミナーポイント

　軽量・安価・フレキシブルなペロブスカイト太陽電池は近年ますます注目度が高まっている。しかし製品化が近づいている一方、添加剤効果やパッシベーションによる性能・耐久性向上の余地も大きく、メジャーな研究対象としても扱われている。
　また、本材料は元素組成を変化させることで、吸収する光の波長領域（バンドギャップ）を調節でき、タンデム型太陽電池や室内用太陽電池として高性能化も期待される。しかしそういった『派生型』ペロブスカイトでは、空間的な相分離や欠陥ができやすいなどの問題も多い。
　これらの問題に対して適切なアプローチをするには、①成膜技術の特徴の理解、②的確な評価技術の活用が必要である。本セミナーでは、ハライドペロブスカイトの多様な組成設計やその問題点、成膜プロセス技術、そして有用な評価手法・シミュレーション手法について説明を行う。

○受講対象：
　太陽電池や塗布型デバイス関連の業務に携わっている方、プロセス・評価・デバイスシミュレーションでお困りの方

○受講後、習得できること：
　・ペロブスカイト太陽電池の組成設計とその特性や問題点
　・上記問題に対応するためのプロセス技術に関する知識
　・薄膜やデバイスの評価におけるポイント（各種分光・解析手法、X線回折、配向評価、時間分解測定、回路特性解析など）、デバイスシミュレータSCAPSの使用方法とできること。

セミナー内容

1. ペロブスカイト太陽電池概論
　1）ペロブスカイト太陽電池の導入と歴史
　2）ペロブスカイト太陽電池および関連素子の発電原理と性能
　3) ハライドペロブスカイトの固体物性概論（どのような特長がすごいか）
　 a) 鉛と重原子効果
　 b) 電子構造とその特徴
　4) ペロブスカイト太陽電池の最近の動向と課題
　 a) 最近の動向（タンデム化など）
　 b) 課題とその対策
　　　・混合ハロゲン系における相分離と性能低下
　　　・再現性や空間均一性の問題
　　　・鉛の毒性と非鉛化

2. ペロブスカイト太陽電池の組成設計
　1) ハライドペロブスカイトの分類
　2) Aサイト混合および2Dペロブスカイト
　3）混合ハロゲンによるワイドギャップ化
　　a) ハロゲン（Xサイト）混合の効果と課題
　　b) 安定化の技術
　4) 鉛／スズ混合によるナローギャップ化
　　a) Pb/Sn混合の効果と課題
　　b) 安定化や高性能化の技術
　5) 非鉛Snペロブスカイト

3. 成膜プロセス技術
　1) 基本的な成膜手法（特徴、問題点など）
　　a) スピンコート法
　　b) バー/ブレードコート法
　　c) スプレーコート法
　　d) 蒸着
　2) ハライドペロブスカイトの組成とプロセス条件
　3) Additive Engineeringとその効果
　4) 表面パッシベーション技術
　5) 電荷輸送層の成膜
　　a) 順型素子における電子輸送層・ホール輸送層
　　b) 逆型素子における電子輸送層・ホール輸送層

4. 物性評価技術・テクニック
　1）分光測定（吸収端解析・発光・光電子分光など）
　2）構造評価（X線回折、2次元X線回折）
　3）モルフォロジー評価（各種顕微鏡）
　4）時間分解測定（発光、電荷移動度の非接触測定など）
　5）耐久性の評価

5. デバイス特性・変換効率の評価およびシミュレーション
　1）基本的な測定（JVやEQE測定）
　2）光量依存測定（理想因子算出など）
　3）時間分解測定（過渡電圧/電流測定）
　4）フリーソフトSCAPSによるデバイスシミュレーション
　　（インストールから使用方法まで）

6. 将来展望―今後の課題について

　　＜質疑応答＞