CN109285952A - 光吸收材料以及使用了该光吸收材料的太阳能电池 - Google Patents

光吸收材料以及使用了该光吸收材料的太阳能电池 Download PDF

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Abstract

本发明涉及光吸收材料和太阳能电池，其中，一方式的光吸收材料含有用组成式HC(NH2)2SnI3表示的化合物，该化合物具有钙钛矿型结构，而且在采用2维NMR的1H‑14N的HMQC法测得的固体1H‑NMR谱中，25℃下的6.9ppm的峰强度为7.0ppm的峰强度的80％以上。

Description

光吸收材料以及使用了该光吸收材料的太阳能电池
技术领域
本发明涉及光吸收材料以及使用了该光吸收材料的太阳能电池。
背景技术
近年来，进行了将用组成式AMX3(A为1价阳离子，M为2价阳离子，X为卤素阴离子)表示的钙钛矿型晶体及其类似结构体(以下称之为“钙钛矿型化合物”)用作光吸收材料的钙钛矿型太阳能电池的研究开发。
在Teck Ming Koh等8名，Journal of Materials Chemistry.A，2015年7月，第3卷，p.14996-15000(以下称为非专利文献1)中，公开了将以HC(NH2)2SnI3(以下有时略作“FASnI3”)表示的钙钛矿型化合物用作钙钛矿型太阳能电池的光吸收材料。
发明内容
本发明的一方式涉及一种光吸收材料，其含有用组成式HC(NH2)2SnI3表示的化合物，该化合物具有钙钛矿型结构，而且在采用2维NMR的1H-14N的HMQC法测得的固体1H-NMR谱中，25℃下的6.9ppm的峰强度(peak intensity)为7.0ppm的峰强度的80％以上。
附图说明
图1是表示单结太阳能电池的转换效率的理论计算值对光吸收材料的带隙的图。
图2是表示本发明的太阳能电池的第1例的示意剖视图。
图3是表示本发明的太阳能电池的第2例的示意剖视图。
图4是表示本发明的太阳能电池的第3例的示意剖视图。
图5是表示本发明的太阳能电池的第4例的示意剖视图。
图6是表示本发明的太阳能电池的第5例的示意剖视图。
图7是表示本发明的太阳能电池的第6例的示意剖视图。
图8是表示本发明的太阳能电池的第7例的示意剖视图。
图9是表示实施例1～4以及比较例1～3的钙钛矿型化合物的X射线衍射图谱的图。
图10A是表示实施例1的钙钛矿型化合物的采用2维NMR的1H-14N的HMQC法测得的固体1H-NMR谱的图。
图10B是表示比较例1的钙钛矿型化合物的采用2维NMR的1H-14N的HMQC法测得的固体1H-NMR谱的图。
图11是表示实施例1以及比较例1的钙钛矿型化合物的吸收光谱的图。
图12是表示实施例1以及比较例1的钙钛矿型化合物的荧光光谱的图。
图13是表示实施例5以及比较例4的钙钛矿型太阳能电池的外量子效率的图。
图14是表示实施例6的钙钛矿型化合物的荧光光谱的图。
图15是表示实施例7的钙钛矿型化合物的荧光光谱的图。
符号说明：
1,31 基板
2,22,32 第1电极
3 光吸收层
4,34 第2电极
5 电子传输层
6 多孔质层
7 空穴传输层
8 模板层
100,200,300,400,500,600,700 太阳能电池
具体实施方式
＜成为本发明基础的见解＞
成为本发明基础的见解如下所述。
太阳能电池的转换效率为人所知的是依赖于所使用的光吸收材料的带隙。图1对于大气质量1.5的太阳光谱，示出了光吸收材料的带隙和单结太阳能电池的转换效率的理论计算值之间的关系。图1示出了带隙1.4eV附近。由图1可知：在带隙1.4eV附近，在带隙1.34eV下，转换效率显示最大值33.6％。同样的计算例表示在文献“E.Yablonovitch etal.，“The influence of the 4n2Light Trapping Factor on Ultimate Solar CellEfficiency”,OSA Technical Digest(CD)(Optical Society of America,Washington,2010),SWA1”中。
FASnI3在用组成式AMX3表示的钙钛矿型晶体结构中，是FA+(甲脒鎓阳离子(CH(NH2)2 +))位于A位点、Sn2+位于M位点、I－位于X位点的钙钛矿型化合物。正如非专利文献1所记载的那样，FASnI3的带隙例如为1.41eV，与以前广泛研究的钙钛矿型材料即CH3NH3PbI3(以下有时略作“MAPbI3”)相比较，带隙较小。如果将这样的钙钛矿型化合物用作太阳能电池用光吸收材料，则转换效率的进一步提高成为可能。
在文献“Carlo Motta et al.,Nature Communications,2015，6，7026”中，Motta等人根据第一性原理计算结果，报告了通过使MAPbI3中的MA+的键合方向发生变化，MAPbI3便由直接跃迁半导体变化为间接跃迁半导体，从而其带隙减少。Motta等人说明了随着MA+的与N原子键合的H原子与I-的氢键的强度的变化，PbI6八面体间的相互作用的强度发生变化，这成为使MAPbI3的带隙减少的主要原因。
在文献“Mark T.Weller et al.，Chem.Commun.,2015,51,4180-4183”中，Weller等人通过中子衍射报告了MAPbI3中的MA+在室温下旋转，但容易朝向特定方向。
在文献“L.Leppert,et al.,J.Phys.Chem.Lett.,2016,7,3683-3689”中，Leppert等人根据第一性原理计算报告了在MAPbI3中，通过使MA+朝同样的方向排列，PbI6八面体产生应变，从而使MAPbI3的带隙增加。
这样一来，在MAPbI3中，暗示由MA+的键合状态的变化引起带隙的变化。但是，在FASnI3中，还没有暗示由FA+的键合状态的变化引起带隙减少的例子。
鉴于以上的考察，本发明人反复进行了研究，结果发现了带隙比以前更小的新型FASnI3钙钛矿型化合物。
＜本发明的一方式的概要＞
本发明的第1方式涉及一种光吸收材料，其含有用组成式HC(NH2)2SnI3表示的化合物，该化合物具有钙钛矿型结构，而且在采用2维核磁共振(NMR)的1H-14N的HMQC法测得的固体1H-NMR谱中，25℃下的6.9ppm的峰强度为7.0ppm的峰强度的80％以上。
第1方式的光吸收材料通过使钙钛矿型化合物中的有机分子取准稳定的键合，可以吸收更宽的波长区域的光。因此，根据第1方式的光吸收材料，可以提高钙钛矿型太阳能电池的转换效率。
本发明的第2方式涉及一种光吸收材料，其含有用组成式HC(NH2)2SnI3表示的化合物，该化合物具有钙钛矿型结构，而且采用固体1H-NMR光谱测定测得的自旋-晶格弛豫时间(spin-lattice relaxation time)T1在25℃下为33秒～45秒。
第2方式的光吸收材料在钙钛矿型化合物中可以使准稳定的有机分子的键合状态稳定化，从而能够吸收更宽的波长区域的光。因此，根据第2方式的光吸收材料，可以提高钙钛矿型太阳能电池的转换效率。
本发明的第3方式涉及一种光吸收材料，其含有用组成式HC(NH2)2SnI3表示的化合物，该化合物具有钙钛矿型结构，而且荧光光谱在1.33eV～1.39eV的范围具有峰。
在第3方式的光吸收材料中，钙钛矿型化合物的荧光光谱与以前的钙钛矿型化合物相比，在长波长侧具有峰。也就是说，在第3方式的光吸收材料中，钙钛矿型化合物与以前的钙钛矿型化合物相比，具有较小的带隙。因此，根据第3方式的光吸收材料，可以提高钙钛矿型太阳能电池的转换效率。
第4方式例如在第1～第3方式中的任1方式的光吸收材料中，所述化合物含有多个晶体，所述多个晶体的取向一致。
根据第4方式的光吸收材料，通过使钙钛矿型化合物晶体取向一致地进行生长，从而钙钛矿型化合物的晶粒增大，因而可以抑制晶界的载流子散射以及载流子复合。因此，根据第4方式的光吸收材料，可以提高钙钛矿型太阳能电池的转换效率。
本发明的第5方式涉及一种太阳能电池，其具有第1电极、与所述第1电极相对置的第2电极、以及配置于所述第1电极和所述第2电极之间且通过光电转换而生成电荷的光吸收层，其中，选自所述第1电极以及所述第2电极之中的至少1个电极具有透光性，所述光吸收层含有第1～第4方式之中的至少任一种方式的光吸收材料。
第5方式的太阳能电池由于光吸收层含有第1～第4方式之中的至少任一种方式的光吸收材料，因而可以提高转换效率。
本发明的第6方式涉及一种太阳能电池，其具有第1电极、与所述第1电极相对置的第2电极、以及配置于所述第1电极和所述第2电极之间且通过光电转换而生成电荷的光吸收层；其中，选自所述第1电极以及所述第2电极之中的至少1个电极具有透光性，所述光吸收层包括：包含第1化合物的第1层，其用组成式AMX3(式中，A为1价阳离子，M为2价阳离子，X为卤素阴离子)表示，且具有钙钛矿型结构；以及包含第2化合物的第2层，其配置于所述第1层上，用组成式HC(NH2)2SnI3表示，且具有钙钛矿型结构；所述第1化合物和所述第2化合物具有互不相同的组成。
第6方式的太阳能电池的光吸收层的第2层可以吸收更宽波长区域的光。因此，根据第6方式的太阳能电池，可以提高转换效率。
第7方式例如在第6方式的太阳能电池的所述第1层中，所述第1化合物含有多个第1晶体，所述第1化合物的所述多个第1晶体的取向一致；在所述第2层中，所述第2化合物含有多个第2晶体，所述第2化合物的所述多个第2晶体的取向一致。
根据第7方式的太阳能电池，通过使钙钛矿型化合物晶体取向一致地进行生长，从而钙钛矿型化合物的晶粒较大，因而可以抑制晶界的载流子散射以及载流子复合。因此，根据第7方式的太阳能电池，可以提高转换效率。
第8方式例如在第7方式的太阳能电池中，所述第1化合物的所述多个第1晶体的所述取向、与所述第2化合物的所述多个第2晶体的所述取向一致。
根据第8方式的太阳能电池，可以提高转换效率。
本发明的第9方式涉及一种光吸收材料，其含有用组成式HC(NH2)2SnI3表示的化合物，该化合物具有钙钛矿型结构，而且具有在1.31eV～1.36eV的范围的荧光强度的最大值为在1.40eV～1.46eV的范围的荧光强度的最大值的27.7％以上的荧光光谱。
在第9方式的光吸收材料中，钙钛矿型化合物的荧光光谱与以前的钙钛矿型化合物相比，在长波长侧具有峰。也就是说，在第9方式的光吸收材料中，钙钛矿型化合物与以前的钙钛矿型化合物相比，具有较小的带隙。因此，根据第9方式的光吸收材料，可以提高钙钛矿型太阳能电池的转换效率。
本发明的第10方式涉及一种光吸收材料，其含有用组成式HC(NH2)2SnI3表示的化合物，该化合物具有钙钛矿型结构，而且荧光光谱在低于1.40eV的能量处具有峰。
在第10方式的光吸收材料中，钙钛矿型化合物的荧光光谱与以前的钙钛矿型化合物相比，在长波长侧具有峰。也就是说，在第10方式的光吸收材料中，钙钛矿型化合物与以前的钙钛矿型化合物相比，具有较小的带隙。因此，根据第10方式的光吸收材料，可以提高钙钛矿型太阳能电池的转换效率。
＜本发明的实施方式＞
以下参照附图，就本发明的实施方式进行详细的说明。此外，以下的实施方式是一个例子，本发明并不局限于以下的实施方式。
[实施方式1]
在实施方式1中，就本发明的光吸收材料的实施方式进行说明。本发明的光吸收材料的实施方式的概要如下所述。在此，作为本发明的光吸收材料的实施方式，就5个方式(实施方式A～E)进行说明。
本发明的光吸收材料的实施方式A含有钙钛矿型化合物，该钙钛矿型化合物用组成式HC(NH2)2SnI3表示，具有钙钛矿型结构，而且在采用2维NMR的1H-14N的HMQC(Heteronuclear Multiple Quantum Correlation：异核多量子相干)法测得的固体1H-NMR谱中，25℃下的6.9ppm的峰强度为7.0ppm的峰强度的80％以上。下面，有时将具有这样的特征的钙钛矿型化合物记载为“实施方式A的钙钛矿型化合物”。
实施方式A的钙钛矿型化合物具有用AMX3表示的钙钛矿型结构，CH(NH2)2 +位于A位点，Sn2+位于M位点，I-位于X位点。
实施方式A的光吸收材料也可以主要含有实施方式A的钙钛矿型化合物。在此，所谓“光吸收材料主要含有实施方式A的钙钛矿型化合物”，是指光吸收材料含有90质量％以上的实施方式A的钙钛矿型化合物，例如也可以含有95质量％以上，光吸收材料也可以由实施方式A的钙钛矿型化合物构成。
实施方式A的光吸收材料只要含有实施方式A的钙钛矿型化合物即可，可以含有杂质。实施方式A的光吸收材料也可以进一步含有与实施方式A的钙钛矿型化合物不同的其它化合物。
FASnI3具有在SnI6八面体通过共有点而连接的晶格中，包含作为有机分子的FA阳离子的晶体结构。该有机分子具有在能量上稳定的键合方向(以下称之为特定方向)，该有机分子向着其特定方向而与SnI6八面体键合。此外，特定方向可以认为不是一种，而是有对称性等同的多种方向，在室温下随机地朝向这些方向。通过使与这样的特定方向不同的键合方向、即在能量上不是最稳定的键合状态(以下记载为“准稳定状态”)稳定存在，SnI6八面体产生应变，从而可以调整FASnI3的带隙。作为这样的准稳定状态的一个例子，可以考虑有机分子分别朝向相同的方向而键合的状态。
实施方式A的钙钛矿型化合物通过使有机分子的准稳定状态稳定化，可以使带隙减小，从而能够从宽的波长区域吸收光。因此，本实施方式A的钙钛矿型化合物作为光吸收材料是有用的。
具有这样的特征的材料通过使有机分子取准稳定的键合，便能够吸收更宽的波长区域的光。
如前所述，本实施方式A的钙钛矿型化合物在采用2维NMR的1H-14N的HMQC法测得的固体1H-NMR谱中，25℃下的6.9ppm的峰强度为7.0ppm的峰强度的80％以上。
本发明的光吸收材料的实施方式B含有钙钛矿型化合物，该钙钛矿型化合物用组成式HC(NH2)2SnI3表示，具有钙钛矿型结构，而且采用固体1H-NMR光谱测定测得的自旋-晶格弛豫时间T1在25℃下为33秒～45秒。下面，有时将具有这样的特征的钙钛矿型化合物记载为“实施方式B的钙钛矿型化合物”。
实施方式B的钙钛矿型化合物与实施方式A的钙钛矿型化合物同样，具有用AMX3表示的钙钛矿型结构，CH(NH2)2 +位于A位点，Sn2+位于M位点，I－位于X位点。
实施方式B的光吸收材料也可以主要含有实施方式B的钙钛矿型化合物。在此，所谓“光吸收材料主要含有实施方式B的钙钛矿型化合物”，是指光吸收材料含有90质量％以上的实施方式B的钙钛矿型化合物，例如也可以含有95质量％以上，光吸收材料也可以由实施方式B的钙钛矿型化合物构成。
实施方式B的光吸收材料只要含有实施方式B的钙钛矿型化合物即可，可以含有杂质。实施方式B的光吸收材料也可以进一步含有与实施方式B的钙钛矿型化合物不同的其它化合物。
如前所述，实施方式B的钙钛矿型化合物的自旋-晶格弛豫时间T1为33秒～45秒，比以前的FASnI3更长。自旋-晶格弛豫时间与化合物中的束缚的强度、以及化合物的键合状态恢复到最稳定的键合状态时的活化能的大小相对应。也就是说，自旋-晶格弛豫时间越长，表示化合物中的键合越稳定化。通常，在能量上不稳定的键合状态向最稳定的状态转变。但是，一旦键合稳定化，其转变的活化能升高，因而能够维持准稳定状态。
具有这样的特征的实施方式B的钙钛矿型化合物可以使有机分子的准稳定键合状态稳定化，从而能够吸收更宽的波长区域的光。
本发明的光吸收材料的实施方式C含有用组成式HC(NH2)2SnI3表示的钙钛矿型化合物，该钙钛矿型化合物具有钙钛矿型结构，而且荧光光谱在1.33eV～1.39eV的范围具有峰。下面，有时将具有这样的特征的钙钛矿型化合物记载为“实施方式C的钙钛矿型化合物”。
实施方式C的钙钛矿型化合物与实施方式A的钙钛矿型化合物同样，具有用AMX3表示的钙钛矿型结构，CH(NH2)2 +位于A位点，Sn2+位于M位点，I－位于X位点。
实施方式C的光吸收材料也可以主要含有实施方式C的钙钛矿型化合物。在此，所谓“光吸收材料主要含有实施方式C的钙钛矿型化合物”，是指光吸收材料含有90质量％以上的实施方式C的钙钛矿型化合物，例如也可以含有95质量％以上，光吸收材料也可以由实施方式C的钙钛矿型化合物构成。
实施方式C的光吸收材料只要含有实施方式C的钙钛矿型化合物即可，可以含有杂质。实施方式C的光吸收材料也可以进一步含有与实施方式C的钙钛矿型化合物不同的其它化合物。
如前所述，实施方式C的钙钛矿型化合物的荧光光谱在1.33eV～1.39eV的范围具有峰。将该峰定义为第1峰。第1峰例如处在1.35eV的位置。实施方式C的钙钛矿型化合物的荧光光谱也可以进一步具有比第1峰更位于短波长侧的第2峰。第2峰例如处在1.42eV的位置。在本说明书中，所谓“钙钛矿型化合物的荧光光谱在1.33eV～1.39eV的范围具有峰”，意味着例如在荧光光谱中，1.35eV的光谱强度为1.42eV的光谱强度的70％以上。钙钛矿型化合物的荧光光谱可以采用市售的荧光分光光度计进行测定。
本发明的光吸收材料的实施方式D和E含有用组成式HC(NH2)2SnI3表示，且具有钙钛矿型结构的钙钛矿型化合物。在实施方式D和E的光吸收材料中，钙钛矿型化合物的晶体取向一致。钙钛矿型化合物的晶体例如具有(100)取向或者(110)取向。如后所述，实施方式D和E的光吸收材料在制造方法上互不相同。实施方式D的光吸收材料也可以与实施方式E的光吸收材料相同。下面有时将具有这样的特征的钙钛矿型化合物记载为“实施方式D的钙钛矿型化合物”、“实施方式E的钙钛矿型化合物”或者“实施方式D和E的钙钛矿型化合物”。
实施方式D和E的钙钛矿型化合物与实施方式A的钙钛矿型化合物同样，具有用AMX3表示的钙钛矿型结构，CH(NH2)2 +位于A位点，Sn2+位于M位点，I－位于X位点。
实施方式D的光吸收材料也可以主要含有实施方式D的钙钛矿型化合物。在此，所谓“光吸收材料主要含有实施方式D的钙钛矿型化合物”，是指光吸收材料含有70质量％以上的实施方式D的钙钛矿型化合物，例如也可以含有95质量％以上，光吸收材料也可以由实施方式D的钙钛矿型化合物构成。
实施方式D的光吸收材料只要含有实施方式D的钙钛矿型化合物即可，可以含有杂质。实施方式D的光吸收材料也可以进一步含有与实施方式D的钙钛矿型化合物不同的其它化合物。
实施方式E的光吸收材料也可以主要含有实施方式E的钙钛矿型化合物。在此，所谓“光吸收材料主要含有实施方式E的钙钛矿型化合物”，是指光吸收材料含有90质量％以上的实施方式E的钙钛矿型化合物，例如也可以含有95质量％以上，光吸收材料也可以由实施方式E的钙钛矿型化合物构成。
实施方式E的光吸收材料只要含有实施方式E的钙钛矿型化合物即可，可以含有杂质。实施方式E的光吸收材料也可以进一步含有与实施方式E的钙钛矿型化合物不同的其它化合物。
如前所述，实施方式D和E的钙钛矿型化合物的晶体取向一致。也就是说，实施方式D和E的光吸收材料具有单一的取向性。在本说明书中，所谓“具有单一的取向性”，意味着光吸收材料的钙钛矿型化合物的晶体取向大致一致的状态，即光吸收材料的钙钛矿型化合物的晶体优先朝向某一方向的状态。“具有单一的取向性”的术语包含光吸收材料的钙钛矿型化合物的晶体取向完全一致的状态。在本说明书中，例如对于光吸收材料，在钙钛矿型化合物的晶体的(100)面以平行于光吸收材料的特定表面的方式进行晶体生长的情况下，就记载为“钙钛矿型化合物的晶体在(100)方向具有单一的取向性”，或者有时简记为“钙钛矿型化合物的晶体具有(100)取向”。
实施方式D和E的光吸收材料也可以在实施方式A～C之中的任1种光吸收材料中，使钙钛矿型化合物的晶体取向一致。实施方式D和E的钙钛矿型化合物的晶体例如具有(100)取向或者(110)取向。钙钛矿型化合物的晶体取向可以通过X射线衍射(XRD)测定来进行评价。在钙钛矿型化合物的晶体具有单一的取向性的情况下，在XRD测定中，只在某一特定的角度、和该角度的常数倍的角度出现强峰。例如，在钙钛矿型化合物为FASnI3的情况下，当通过XRD测定只在角度2θ为14°附近的位置、28°附近的位置、以及43°附近的位置观测到峰时，就可以判断钙钛矿型化合物的晶体在(100)方向具有单一的取向性。当通过XRD测定只在角度2θ为20°附近的位置以及40°附近的位置观测到峰时，就可以判断钙钛矿型化合物的晶体在(110)方向具有单一的取向性。
以前的FASnI3由于包含朝向各种各样的方向的晶体，因而在晶体生长面的碰撞的作用下，晶粒有时不会大幅度生长。此时，晶界所占的体积增加。晶体中的载流子因晶界而发生散射，所以载流子迁移率降低。另外，在晶界存在缺陷能级。经由缺陷能级而产生载流子的复合。光激发的载流子的一部分由于通过复合而消失，因而载流子数减少。因此，如果晶界所占的体积增加，则太阳能电池的特性之1即短路电流密度往往降低。另一方面，在实施方式D和E的光吸收材料中，由于晶体具有相同的取向性而生长，因而光吸收材料中含有的晶粒较大，从而可以使晶界的体积减少。也就是说，具有这样的特征的实施方式D和E的钙钛矿型化合物可以抑制在晶界的载流子散射以及载流子复合。
接着，就实施方式A～E的光吸收材料的基本的作用效果进行说明。
(钙钛矿型化合物的物性)
实施方式A～E的钙钛矿型化合物可以显示出作为太阳能电池用光吸收材料有用的以下的物性。
实施方式A～E的钙钛矿型化合物与以前的FASnI3(带隙1.41eV)相比，理论上可以具有接近能够得到最大转换效率的带隙即1.34eV的带隙。实施方式A～E的钙钛矿型化合物的带隙例如在25℃下为1.33eV～1.39eV。
钙钛矿型化合物的带隙例如可以从钙钛矿型化合物的用光致发光测定得到的发光光谱的峰值波长、或者钙钛矿型化合物的用吸光度测定得到的吸收端波长算出。
实施方式A～E的钙钛矿型化合物基于比以前更小的带隙而显示出长波长吸收的理由例如可以考虑为如下那样。
以前的FASnI3的钙钛矿型化合物正如现有技术文献所报告的那样，FA阳离子键合在能量上稳定的特定方向上。另一方面，根据NMR测定结果等，可以推测实施方式A～E的钙钛矿型化合物存在与稳定的键合方向不同的、键合在准稳定的方向上的FA阳离子。由于键合在该准稳定的方向上的FA阳离子的存在，SnI6八面体产生应变，从而带隙减小至1.35eV附近。可以考察其结果是，能够实现作为太阳能电池用光吸收材料的高效率。
(光吸收材料的制造方法)
接着，就实施方式A～E的钙钛矿型化合物各自的制造方法的一个例子进行说明。在此，以ITC(Inverse temperature crystallization：逆温度结晶)法为例进行说明，但实施方式A～E的钙钛矿型化合物的制造方法并不局限于此。
下面就实施方式A～C的钙钛矿型化合物的制造方法的一个例子进行说明。
首先，在有机溶剂中添加SnI2、和与SnI2同摩尔量的HC(NH2)2I(FAI)。SnI2以及FAI各自的摩尔浓度可以为0.8mol/L～2.0mol/L，也可以为0.8mol/L～1.0mol/L。作为有机溶剂，例如使用γ-戊内酯(GVL)。
接着，使用油浴、热板等加热装置，将在GVL中添加有SnI2和FAI的溶液加热至40℃～120℃的范围内的温度，使SnI2和FAI在GVL中溶解，从而得到第1溶液。接着，将得到的第1溶液在室温下放置。
接着，采用旋转涂布法在玻璃等基板上涂布第1溶液，并加热至100℃～180℃的范围内的温度，从而制作出在玻璃基板上形成有由FASnI3构成的模板(template)层的试料。
接着，将第1溶液以及试料加热至100℃～180℃的范围内的温度，然后使高温的试料浸渍于高温的第1溶液中。
从第1溶液中取出试料，采用鼓风机等除去附着于试料表面的溶剂。接着，对于试料，例如在100℃下进行时间在5min～15min的范围内的热处理，然后接着例如在180℃下进行时间在5min～15min的范围内的热处理。通过该工序，残存溶剂大部分发生挥发，从而可以防止杂质相在试料内部形成。这样一来，可以得到具有与模板层不同的特性的实施方式A～C的钙钛矿型化合物FASnI3。
接着，就实施方式D的钙钛矿型化合物的制造方法的一个例子进行说明。
首先，在有机溶剂中添加PbI2和CH3NH3I(MAI)。作为有机溶剂，例如使用二甲亚砜(DMSO)。
接着，使用前述的加热装置，将在DMSO中添加有PbI2和MAI的溶液加热至40℃～120℃的范围内的温度，使PbI2和MAI溶解，从而得到第2溶液。接着，将得到的第2溶液在室温下放置。
接着，采用旋转涂布法在玻璃基板上涂布第2溶液，并加热至100℃～180℃的范围内的温度，从而在玻璃基板上形成由MAPbI3构成的模板层。此时，例如在第2溶液的PbI2以及MAI各自的浓度为1mol/L、且在130℃下进行10min的用于制作模板层的加热的情况下，便可以得到在玻璃基板上形成有由(110)取向的MAPbI3构成的模板层的试料。此时，例如在第2溶液的PbI2的浓度为1mol/L、MAI的浓度为3mol/L、且在170℃下进行5min的用于制作模板层的加热的情况下，便可以得到在玻璃基板上形成有由(100)取向的MAPbI3构成的模板层的试料。
接着，采用与实施方式A～C的FASnI3的制造方法相同的方法，使FASnI3的晶体在模板层上生长。也就是说，将试料浸渍于第1溶液中。从第1溶液中取出试料，进行热处理。用于使FASnI3的晶体在模板层上生长的条件也可以与实施方式A～C的钙钛矿型化合物的制造方法相同。这样一来，可以得到具有与模板层不同的特性、且反映与模板层同样的晶体取向的实施方式D的FASnI3。在此，实施方式D的FASnI3也可以含有模板层的构成元素(MA或者Pb)作为杂质。
接着，就实施方式E的钙钛矿型化合物的制造方法的一个例子进行说明。
首先，在有机溶剂中添加SnI2和MAI。作为有机溶剂，例如使用DMSO：N,N-二甲基甲酰胺(DMF)＝1：1的混合溶液。
接着，使用前述的加热装置，将在混合溶液中添加有SnI2和MAI的溶液加热至40℃～120℃的范围内的温度，使SnI2和MAI溶解，从而得到第3溶液。接着，将得到的第3溶液在室温下放置。
采用旋转涂布法在玻璃基板上涂布第3溶液，并加热至100℃～180℃的范围内的温度，从而在玻璃基板上形成由MASnI3构成的模板层。此时，也可以在旋转中的基板上，滴加氯苯200μL。例如在第3溶液的SnI2以及MAI各自的浓度为1mol/L，且对于用于制作模板层的加热，在100℃下进行10min，然后在180℃下进一步进行15min的情况下，便可以得到在玻璃基板上形成有由(100)取向的MASnI3构成的模板层的试料。
接着，采用与实施方式A～C的FASnI3的制造方法相同的方法，使FASnI3的晶体在模板层上生长。也就是说，将试料浸渍于第1溶液中。从第1溶液中取出试料，进行热处理。用于使FASnI3的晶体在模板层上生长的条件也可以与实施方式A～C的钙钛矿型化合物的制造方法相同。这样一来，可以得到具有与模板层不同的特性、且反映与模板层同样的晶体取向的实施方式E的FASnI3。
前述的第1～第3溶液也可以含有0.05mol/L～0.4mol/L的氟化锡等淬灭物质(quencher substance)。在淬灭物质的作用下，可以抑制试料内的缺陷生成、例如Sn4+相对于Sn2+的增加。
[实施方式2]
在实施方式2中，就本发明的钙钛矿型太阳能电池的实施方式进行说明。
本实施方式的太阳能电池具有第1电极、第2电极、以及配置于第1电极和第2电极之间的光吸收层。第1电极经由光吸收层而与第2电极相对置。选自第1电极以及第2电极之中的至少1个电极具有透光性。在本说明书中，“电极具有透光性”这一术语意味着具有200～2000nm的波长的光中，在任一波长下，可使10％以上的光透过电极。光吸收层包含在实施方式1中说明过的实施方式A～E的光吸收材料之中的至少任1种。本实施方式的太阳能电池由于包含在实施方式1中说明过的实施方式A～E的光吸收材料之中的至少任1种，因而可以提高转换效率。下面就本实施方式的太阳能电池的结构以及制造方法进行说明。此外，这里参照附图，就太阳能电池的7个结构例(第1例～第7例)及其制造方法进行说明。
图2是表示本实施方式的太阳能电池的第1例的示意剖视图。
太阳能电池100在基板1上依次层叠有第1电极2、光吸收层3以及第2电极4。光吸收层3的光吸收材料包含实施方式1的钙钛矿型化合物。此外，太阳能电池100也可以没有基板1。
接着，就太阳能电池100的基本的作用效果进行说明。如果使光照射在太阳能电池100上，则光吸收层3吸收光，产生被激发的电子和空穴。该被激发的电子向第1电极2移动。另一方面，在光吸收层3产生的空穴向第2电极4移动。由此，太阳能电池100可以从作为负极的第1电极2和作为正极的第2电极4取出电流。
太阳能电池100例如可以采用以下的方法进行制作。首先，在基板1的表面，采用化学气相沉积法、溅射法等形成第1电极2。接着，在第1电极2上形成光吸收层3。例如，也可以将用前述的方法制作的钙钛矿型化合物FASnI3按规定的厚度切出而作为光吸收层3，将其配置在第1电极2上。接着，通过在光吸收层3上形成第2电极4，便可以得到太阳能电池100。
下面就太阳能电池100的各构成要素进行具体的说明。
(基板1)
基板1为附带的构成要素。基板1起到保持太阳能电池100的各层的作用。基板1可以由透明的材料形成。作为基板1，例如可以使用玻璃基板或者塑料基板。塑料基板例如也可以是塑料薄膜。另外，在第1电极2具有充分的强度时，因为借助于第1电极2便可以保持各层，因而也可以未必设置基板1。
(第1电极2)
第1电极2具有导电性。另外，第1电极2与光吸收层3没有形成欧姆接触。再者，第1电极2具有对于来自光吸收层3的空穴的阻挡性。所谓对于来自光吸收层3的空穴的阻挡性，是指仅使在光吸收层3产生的电子通过而不使空穴通过的性质。所谓具有这样的性质的材料，是指费米能量比光吸收层3的价带顶端的能量高的材料。上述的材料也可以是费米能量比光吸收层3的费米能量高的材料。作为具体的材料，可以列举出铝。
另外，第1电极2具有透光性。例如，透过从可见区域至近红外区域的光。第1电极2例如可以使用透明且具有导电性的金属氧化物和/或金属氮化物来形成。作为这样的材料，例如可以列举出掺杂有锂、镁、铌、氟之中的至少1种的氧化钛、掺杂有锡、硅之中的至少1种的氧化镓、掺杂有硅、氧之中的至少1种的氮化镓、铟-锡复合氧化物、掺杂有锑、氟之中的至少1种的氧化锡、掺杂有硼、铝、镓、铟之中的至少1种的氧化锌、或者它们的复合物。
另外，第1电极2可以使用不透明的材料并设计可透过光的图案来形成。作为可透过光的图案，例如可以列举出线状、波浪线状、格子状、规则地或者不规则地排列有多个微细的贯通孔的冲孔金属状的图案、或者相对于它们进行了负片/正片反转的图案。如果第1电极2具有这些图案，则光可以透过不存在电极材料的部分。作为不透明的电极材料，例如可以列举出铂、金、银、铜、铝、铑、铟、钛、铁、镍、锡、锌、或者含有它们之中的任一种的合金。另外，也可以使用具有导电性的碳材料。
第1电极2的光的透过率例如也可以为50％以上，也可以为80％以上。应透过的光的波长依赖于光吸收层3的吸收波长。第1电极2的厚度例如在1nm～1000nm的范围内。
(光吸收层3)
光吸收层3包含在实施方式1中说明过的实施方式A～E的光吸收材料之中的至少任1种。也就是说，光吸收层3的光吸收材料包含在实施方式1中说明过的实施方式A～E的钙钛矿型化合物之中的至少任1种的钙钛矿型化合物。光吸收层3的厚度虽然也取决于其光吸收的大小，但例如为100nm～10μm。光吸收层3也可以如前所述，通过切出钙钛矿型化合物FASnI3而形成。光吸收层3也可以具有由FASnI3构成的模板层、和形成于该模板层上的钙钛矿型化合物FASnI3。
(第2电极4)
第2电极4具有导电性。另外，第2电极4与光吸收层3没有欧姆接触。再者，第2电极4具有对于来自光吸收层3的电子的阻挡性。所谓对于来自光吸收层3的电子的阻挡性，是指仅使在光吸收层3产生的空穴通过而不使电子通过的性质。所谓具有这样的性质的材料，是指费米能量比光吸收层3的导带底端的能量低的材料。上述的材料也可以是费米能量比光吸收层3的费米能量低的材料。作为具体的材料，可以列举出铂、金或者石墨烯等碳材料。
图3是表示本实施方式的太阳能电池的第2例的示意剖视图。太阳能电池200在具有电子传输层5这一点上，与图2所示的太阳能电池100不同。对于具有与太阳能电池100相同的功能以及构成的构成要素，标注与太阳能电池100共同的符号，并将其说明予以适当的省略。
太阳能电池200在基板1上依次层叠有第1电极22、电子传输层5、光吸收层3以及第2电极4。此外，太阳能电池200也可以没有基板1。
接着，就太阳能电池200的基本的作用效果进行说明。如果使光照射在太阳能电池200上，则光吸收层3吸收光，产生被激发的电子和空穴。该被激发的电子经由电子传输层5而向第1电极22移动。另一方面，在光吸收层3产生的空穴向第2电极4移动。由此，太阳能电池200可以从作为负极的第1电极22和作为正极的第2电极4取出电流。
另外，在太阳能电池200中，设置有电子传输层5。因此，第1电极22对于来自光吸收层3的空穴也可以不具有阻挡性。因此，第1电极22的材料选择的宽度较广。
太阳能电池200可以采用与图2所示的太阳能电池100同样的方法进行制作。电子传输层5可以采用溅射法等在第1电极22上形成。
下面就太阳能电池200的各构成要素进行具体的说明。
(第1电极22)
第1电极22具有导电性。第1电极22也可以设计为与第1电极2同样的构成。在太阳能电池200中，为了利用电子传输层5，第1电极22对于来自光吸收层3的空穴也可以不具有阻挡性。也就是说，第1电极22的材料也可以是与光吸收层3进行欧姆接触的材料。
第1电极22具有透光性。例如，透过从可见区域至近红外区域的光。第1电极22可以使用透明且具有导电性的金属氧化物和/或金属氮化物来形成。作为这样的材料，例如可以列举出掺杂有锂、镁、铌、氟之中的至少1种的氧化钛、掺杂有锡、硅之中的至少1种的氧化镓、掺杂有硅、氧之中的至少1种的氮化镓、铟-锡复合氧化物、掺杂有锑、氟之中的至少1种的氧化锡、掺杂有硼、铝、镓、铟之中的至少1种的氧化锌、或者它们的复合物。
另外，作为第1电极22的材料，也可以使用不透明的材料。在此情况下，与第1电极2同样，将第1电极22形成为可透过光的图案状。作为不透明的电极材料，例如可以列举出铂、金、银、铜、铝、铑、铟、钛、铁、镍、锡、锌、或者含有它们之中的任一种的合金。另外，也可以使用具有导电性的碳材料。
第1电极22的光的透过率例如也可以为50％以上，也可以为80％以上。应透过的光的波长依赖于光吸收层3的吸收波长。第1电极22的厚度例如为1nm～1000nm。
(电子传输层5)
电子传输层5包含半导体。电子传输层5也可以是带隙为3.0eV以上的半导体。通过采用带隙为3.0eV以上的半导体来形成电子传输层5，可以使可见光以及红外光透过直至光吸收层3。作为半导体的例子，可以列举出有机或者无机n型半导体。
作为有机n型半导体，例如可以列举出酰亚胺化合物、醌化合物、以及富勒烯及其衍生物。另外，作为无机n型半导体，例如可以使用金属元素的氧化物、金属元素的氮化物以及钙钛矿型氧化物。作为金属元素的氧化物，例如可以使用Cd、Zn、In、Pb、Mo、W、Sb、Bi、Cu、Hg、Ti、Ag、Mn、Fe、V、Sn、Zr、Sr、Ga、Si以及Cr的氧化物。作为更具体的例子，可以列举出TiO2。作为金属元素的氮化物，例如可以列举出GaN。作为钙钛矿型氧化物的例子，可以列举出SrTiO3、CaTiO3。
另外，电子传输层5也可以由带隙大于6.0eV的物质来形成。作为带隙大于6.0eV的物质，可以列举出氟化锂、氟化钙等碱金属或者碱土类金属的卤化物、氧化镁等碱金属氧化物、二氧化硅等。在此情况下，为了确保电子传输层5的电子传输性，电子传输层5被构成为例如10nm以下。
电子传输层5也可以含有由互不相同的材料构成的多个层。
图4是表示本实施方式的太阳能电池的第3例的示意剖视图。太阳能电池300在具有多孔质层6这一点上，与图3所示的太阳能电池200不同。对于具有与太阳能电池200相同的功能以及构成的构成要素，标注与太阳能电池200共同的符号，并将其说明予以适当的省略。
太阳能电池300在基板1上依次层叠有第1电极22、电子传输层5、多孔质层6、光吸收层3以及第2电极4。多孔质层6包含多孔质体。多孔质体包含孔隙。此外，太阳能电池300也可以没有基板1。
多孔质层6中的孔隙从与光吸收层3相接的部分连接到与电子传输层5相接的部分。由此，光吸收层3的材料填充着多孔质层6的孔隙，可以达到电子传输层5的表面。因此，光吸收层3和电子传输层5相接触，因而能够直接进行电子的授受。
接着，就太阳能电池300的基本的作用效果进行说明。如果使光照射在太阳能电池300上，则光吸收层3吸收光，产生被激发的电子和空穴。该被激发的电子经由电子传输层5而向第1电极22移动。另一方面，在光吸收层3产生的空穴向第2电极4移动。由此，太阳能电池300可以从作为负极的第1电极22和作为正极的第2电极4取出电流。
另外，通过在电子传输层5上设置多孔质层6，可以得到能够容易形成光吸收层3的效果。也就是说，通过设置多孔质层6，光吸收层3的材料便侵入多孔质层6的孔隙中，从而多孔质层6成为光吸收层3的基础。因此，光吸收层3的材料难以在多孔质层6的表面发生不相容或者凝聚的情况。因此，可以将光吸收层3形成为均匀的膜。太阳能电池300的光吸收层3例如可以采用如下的方法来形成：在由基板1、第1电极22、电子传输层5以及多孔质层6形成的层叠体的多孔质层6上制作由FASnI3构成的模板层，并将该层叠体浸渍于加热的溶液中而使晶体生长。此外，所谓该方法所使用的溶液，例如为实施方式1中说明过的第1溶液。模板层的制作方法可以利用实施方式1中说明过的方法。
另外，借助于多孔质层6而发生光散射，从而可以期待使通过光吸收层3的光的光程增大的效果。如果光程增大，则可以预测在光吸收层3中产生的电子和空穴的量增加。
太阳能电池300可以采用与太阳能电池200同样的方法进行制作。多孔质层6例如采用涂布法在电子传输层5上形成。
(多孔质层6)
多孔质层6成为形成光吸收层3时的基台。多孔质层6不会阻碍光吸收层3的光吸收、以及从光吸收层3向电子传输层5的电子移动。
多孔质层6包含多孔质体。作为多孔质体，例如可以列举出绝缘性或者半导体的粒子连接而成的多孔质体。作为绝缘性的粒子，例如可以使用氧化铝、氧化硅的粒子。作为半导体粒子，可以使用无机半导体粒子。作为无机半导体，例如可以使用金属元素的氧化物、金属元素的钙钛矿型氧化物、金属元素的硫化物以及金属硫族化合物。作为金属元素的氧化物的例子，可以列举出Cd、Zn、In、Pb、Mo、W、Sb、Bi、Cu、Hg、Ti、Ag、Mn、Fe、V、Sn、Zr、Sr、Ga、Si、Cr的氧化物。作为更具体的例子，可以列举出TiO2。作为金属元素的钙钛矿型氧化物的例子，可以列举出SrTiO3、CaTiO3。作为金属元素的硫化物的例子，可以列举出CdS、ZnS、In2S3、PbS、Mo2S、WS2、Sb2S3、Bi2S3、ZnCdS2、Cu2S。作为金属硫族化合物的例子，可以列举出CsSe、In2Se3、WSe2、HgS、PbSe、CdTe。
多孔质层6的厚度可以为0.01μm～10μm，也可以为0.1μm～1μm。另外，多孔质层6的表面粗糙度也可以较大。具体地说，用实际面积/投影面积给出的表面粗糙度系数可以为10以上，也可以为100以上。此外，所谓投影面积，是指用光从正前方照射物体时，在后面形成的阴影的面积。所谓实际面积，是指物体的实际表面积。实际面积可以由从物体的投影面积以及厚度求出的体积、和构成物体的材料的比表面积以及体积密度来计算。比表面积例如可以采用氮吸附法进行测定。
图5是表示本实施方式的太阳能电池的第4例的示意剖视图。太阳能电池400在具有空穴传输层7这一点上，与图4所示的太阳能电池300不同。对于具有与太阳能电池300相同的功能以及构成的构成要素，标注与太阳能电池300共同的符号，并将其说明予以适当的省略。
太阳能电池400在基板31上依次层叠有第1电极32、电子传输层5、多孔质层6、光吸收层3、空穴传输层7以及第2电极34。太阳能电池400也可以没有基板31。
接着，就本实施方式的太阳能电池400的基本的作用效果进行说明。
如果使光照射在太阳能电池400上，则光吸收层3吸收光，产生被激发的电子和空穴。该被激发的电子向电子传输层5移动。另一方面，在光吸收层3产生的空穴向空穴传输层7移动。电子传输层5与第1电极32连接，空穴传输层7与第2电极34连接。由此，太阳能电池400可以从作为负极的第1电极32和作为正极的第2电极34取出电流。
太阳能电池400在光吸收层3和第2电极34之间具有空穴传输层7。因此，第2电极34对于来自光吸收层3的电子也可以不具有阻挡性。因此，第2电极34的材料选择的宽度较广。
下面就太阳能电池400的各构成要素进行具体的说明。此外，对于与太阳能电池300共同的要素，将其说明予以省略。
(第1电极32以及第2电极34)
如上所述，第2电极34对于来自光吸收层3的电子也可以不具有阻挡性。也就是说，第2电极34的材料也可以是与光吸收层3进行欧姆接触的材料。因此，可以将第2电极34形成为具有透光性。
第1电极32以及第2电极34之中的至少一方具有透光性，与太阳能电池100的第1电极2同样地构成。
第1电极32和第2电极34的一方也可以不具有透光性。也就是说，未必需要使用具有透光性的材料，而且也可以不具有包含使光透过的开口部分的图案。
(基板31)
基板31可以设计为与图2所示的太阳能电池100的基板1同样的构成。另外，在第2电极34具有透光性的情况下，基板31的材料也可以是不具有透光性的材料。例如，作为基板31的材料，可以使用金属、陶瓷、或者透过性较小的树脂材料。
(空穴传输层7)
空穴传输层7由有机物、无机半导体等构成。空穴传输层7也可以含有由互不相同的材料构成的多个层。
空穴传输层7的厚度可以为1nm～1000nm，也可以为10nm～50nm。只要在该范围内，就可以表现出充分的空穴传输性。另外，由于可以维持低电阻，因而可以高效率地进行光发电。
作为空穴传输层7的形成方法，可以采用涂布法或者印刷法。作为涂布法，例如可以列举出刮刀法、棒涂法、喷涂法、浸渍涂布法、旋转涂布法。作为印刷法，例如可以列举出丝网印刷法。另外，也可以根据需要，设计为混合多种材料而制作空穴传输层7，然后进行加压或者烧成等。在空穴传输层7的材料为有机低分子体或无机半导体的情况下，也可以采用真空蒸镀法等来制作空穴传输层7。
空穴传输层7也可以含有支持电解质和溶剂。支持电解质和溶剂具有使空穴传输层7中的空穴稳定化的效果。
作为支持电解质，例如可以列举出铵盐、碱金属盐。作为铵盐，例如可以列举出高氯酸四丁基铵、六氟磷酸四乙基铵、咪唑鎓盐以及吡啶鎓盐(pyridinium salt)。作为碱金属盐，例如可以列举出高氯酸锂以及四氟硼酸钾。
空穴传输层7中含有的溶剂也可以是离子传导性优良的溶剂。水系溶剂以及有机溶剂都可以使用，但如果使用有机溶剂，则可以使溶质更加稳定化。作为具体的例子，可以列举出叔丁基吡啶、吡啶、N-甲基吡咯烷酮等杂环化合物溶剂。
另外，作为溶剂，既可以单独使用离子液体，或者也可以在另一种溶剂中混合离子液体来使用。离子液体具有挥发性低、阻燃性高这样的优点。
作为离子液体，例如可以列举出1-乙基-3-甲基咪唑四氰基硼酸盐等咪唑鎓系、吡啶系、脂环式胺系、脂肪族胺系以及偶氮胺系离子液体。
图6是表示本实施方式的太阳能电池的第5例的示意剖视图。太阳能电池500在不具有多孔质层6这一点上，与图5所示的太阳能电池400不同。对于具有与太阳能电池400相同的功能以及构成的构成要素，标注与太阳能电池400共同的符号，并将其说明予以适当的省略。
太阳能电池500在基板31上依次层叠有第1电极32、电子传输层5、光吸收层3、空穴传输层7以及第2电极34。太阳能电池500也可以没有基板31。
接着，就本实施方式的太阳能电池500的基本的作用效果进行说明。
如果使光照射在太阳能电池500上，则光吸收层3吸收光，产生被激发的电子和空穴。该被激发的电子向电子传输层5移动。另一方面，在光吸收层3产生的空穴向空穴传输层7移动。电子传输层5与第1电极32连接，空穴传输层7与第2电极34连接。由此，太阳能电池500可以从作为负极的第1电极32和作为正极的第2电极34取出电流。
图7是表示本实施方式的太阳能电池的第6例的示意剖视图。太阳能电池600在具有模板层8这一点上，与图6所示的太阳能电池500不同。在太阳能电池600中，模板层8以及光吸收层3作为光吸收层发挥作用。也就是说，光吸收层也可以含有作为第1层的模板层8以及作为第2层的光吸收层3。对于具有与太阳能电池500相同的功能以及构成的构成要素，标注与太阳能电池500共同的符号，并将其说明予以适当的省略。
太阳能电池600在基板31上依次层叠有第1电极32、电子传输层5、模板层8、光吸收层3、空穴传输层7以及第2电极34。太阳能电池600也可以没有基板31。
接着，就本实施方式的太阳能电池600的基本的作用效果进行说明。
如果使光照射在太阳能电池600上，则光吸收层3吸收光，产生被激发的电子和空穴。该被激发的电子经由模板层8而向电子传输层5移动。另一方面，在光吸收层3产生的空穴向空穴传输层7移动。电子传输层5与第1电极32连接，空穴传输层7与第2电极34连接。由此，太阳能电池600可以从作为负极的第1电极32和作为正极的第2电极34取出电流。
下面就太阳能电池600的各构成要素进行具体的说明。此外，对于与太阳能电池500共同的要素，将其说明予以适当省略。
(模板层8)
作为第1层的模板层8包含用组成式AMX3(式中，A为1价阳离子，M为2价阳离子，X为卤素阴离子)表示的具有钙钛矿型结构的第1化合物。第1化合物例如具有与FASnI3不同的组成。在第1化合物中，组成式AMX3例如为MASnI3或者MAPbI3。模板层8也可以由MASnI3或者MAPbI3构成。模板层8的厚度例如为50nm～1000nm。在模板层8中，第1化合物的晶体取向也可以一致。在模板层8中，第1化合物的晶体也可以具有(100)取向或者(110)取向。也就是说，在模板层8中，也可以进行晶体生长，从而使第1化合物的晶体的(100)面或者(110)面平行于模板层8和电子传输层5的界面。
模板层8例如可以形成于由基板31、第1电极32、电子传输层5形成的层叠体的电子传输层5上。模板层8的制作方法可以利用实施方式1中说明过的方法。
(光吸收层3)
作为第2层的光吸收层3如上所述，包含在实施方式1中说明过的实施方式A～E的光吸收材料之中的至少任1种。也就是说，光吸收层3含有用FASnI3表示、且具有钙钛矿型结构的第2化合物。第1化合物和第2化合物具有互不相同的组成。在光吸收层3中，第2化合物的晶体取向也可以一致。在光吸收层3中，第2化合物的晶体也可以具有(100)取向或者(110)取向。也就是说，在光吸收层3中，也可以进行晶体生长，从而使第2化合物的晶体的(100)面或者(110)面平行于光吸收层3和模板层8的界面。模板层8的第1化合物的晶体取向和光吸收层3的第2化合物的晶体取向也可以一致。
光吸收层3例如可以形成于由基板31、第1电极32、电子传输层5、模板层8形成的层叠体的模板层8上。也可以采用将上述的层叠体浸渍于加热的溶液中而使晶体生长的方法来形成光吸收层3。此外，所谓在该方法中使用的溶液，是指在实施方式1中示出的、采用液相生长法制作实施方式1的钙钛矿型化合物FASnI3时所使用的溶液。
图8是表示本实施方式的太阳能电池的第7例的示意剖视图。太阳能电池700在具有多孔质层6这一点上，与图7所示的太阳能电池600不同。对于具有与太阳能电池600相同的功能以及构成的构成要素，标注与太阳能电池600共同的符号，并将其说明予以适当的省略。
太阳能电池700在基板31上依次层叠有第1电极32、电子传输层5、多孔质层6、模板层8、光吸收层3、空穴传输层7以及第2电极34。多孔质层6包含多孔质体。多孔质体包含孔隙。此外，太阳能电池700也可以没有基板31。
多孔质层6中的孔隙从与模板层8相接的部分连接到与电子传输层5相接的部分。由此，模板层8的材料填充着多孔质层6的孔隙，可以达到电子传输层5的表面。因此，模板层8和电子传输层5相接触，因而能够直接进行电子的授受。
接着，就太阳能电池700的基本的作用效果进行说明。如果使光照射在太阳能电池700上，则光吸收层3吸收光，产生被激发的电子和空穴。该被激发的电子经由模板层8而向电子传输层5移动。另一方面，在光吸收层3产生的空穴向空穴传输层7移动。电子传输层5与第1电极32连接，空穴传输层7与第2电极34连接。由此，太阳能电池700可以从作为负极的第1电极32和作为正极的第2电极34取出电流。
另外，通过在电子传输层5上设置多孔质层6，可以得到能够容易形成模板层8的效果。也就是说，通过设置多孔质层6，模板层8的材料便侵入多孔质层6的孔隙中，从而多孔质层6成为模板层8的基础。因此，模板层8的材料难以在多孔质层6的表面发生不相容或者凝聚的情况。因此，可以将模板层8形成为均匀的膜。太阳能电池700的模板层8例如可以采用在由基板31、第1电极32、电子传输层5以及多孔质层6形成的层叠体的多孔质层6上涂布溶液，并进行加热处理来形成。此外，作为该方法所使用的溶液，例如可以列举出实施方式1中说明过的第2溶液以及第3溶液。
(多孔质层6)
多孔质层6成为形成模板层8以及光吸收层3时的基台。多孔质层6不会阻碍光吸收层3的光吸收、以及从光吸收层3向模板层8以及电子传输层5的电子移动。
多孔质层6包含多孔质体。作为多孔质体，例如可以列举出绝缘性或者半导体的粒子连接而成的多孔质体。作为绝缘性的粒子，例如可以使用氧化铝、氧化硅的粒子。作为半导体粒子，可以使用无机半导体粒子。作为无机半导体，例如可以使用金属元素的氧化物、金属元素的钙钛矿型氧化物、金属元素的硫化物以及金属硫族化合物。作为金属元素的氧化物的例子，可以列举出Cd、Zn、In、Pb、Mo、W、Sb、Bi、Cu、Hg、Ti、Ag、Mn、Fe、V、Sn、Zr、Sr、Ga、Si、Cr的氧化物。作为更具体的例子，可以列举出TiO2。作为金属元素的钙钛矿型氧化物的例子，可以列举出SrTiO3、CaTiO3。作为金属元素的硫化物的例子，可以列举出CdS、ZnS、In2S3、PbS、Mo2S、WS2、Sb2S3、Bi2S3、ZnCdS2、Cu2S。作为金属硫族化合物的例子，可以列举出CsSe、In2Se3、WSe2、HgS、PbSe、CdTe。
多孔质层6的厚度可以为0.01μm～10μm，也可以为0.1μm～1μm。另外，多孔质层6的表面粗糙度也可以较大。具体地说，用实际面积/投影面积给出的表面粗糙度系数可以为10以上，也可以为100以上。此外，所谓投影面积，是指用光从正前方照射物体时，在后面形成的阴影的面积。所谓实际面积，是指物体的实际表面积。实际面积可以由从物体的投影面积以及厚度求出的体积、和构成物体的材料的比表面积以及体积密度来计算。比表面积例如可以采用氮吸附法进行测定。
(模板层8)
模板层8含有上述的第1化合物。模板层8也可以由MASnI3或者MAPbI3构成。模板层8例如可以形成于由基板31、第1电极32、电子传输层5、多孔质层6形成的层叠体的多孔质层6上。模板层8的制作方法可以利用实施方式1中说明过的方法。
(光吸收层3)
光吸收层3包含在实施方式1中说明过的实施方式A～E的光吸收材料之中的至少任1种。光吸收层3例如可以形成于由基板31、第1电极32、电子传输层5、模板层8形成的层叠体的模板层8上。也可以采用将上述的层叠体浸渍于加热的溶液中而使晶体生长的方法来形成光吸收层3。此外，所谓在该方法中使用的溶液，是指在实施方式1中示出的、采用液相生长法制作实施方式1的钙钛矿型化合物FASnI3时所使用的溶液。
(实施例)
在实施例以及比较例中，制作钙钛矿型化合物(以下简称为“化合物”)，对其物性进行了评价。进而使用制作的钙钛矿型化合物而制造太阳能电池，对该太阳能电池的特性也进行了评价。
＜实施例以及比较例的化合物的制作＞
[实施例1]
首先，准备含有SnI2以及FAI的GVL溶液。GVL溶液的SnI2的浓度为1mol/L。GVL溶液的FAI的浓度为1mol/L。接着，在转速为4000rpm的条件下，采用旋转涂布法，将该GVL溶液涂布于基板上。作为基板，使用厚度为0.7mm的玻璃基板。然后，在100℃的热板上对基板进行10min的热处理，接着在180℃的热板上进行15min的热处理，从而制作出在基板上形成有由FASnI3构成的模板层的试料。接着，将上述GVL溶液以及试料加热至100℃，然后在高温的GVL溶液中使高温的试料浸渍1sec。从上述GVL溶液中取出试料，然后在100℃的热板上热处理10min，接着在180℃的热板上热处理15min，从而得到实施例1的化合物(FASnI3膜)。
[实施例2]
制作出由(100)取向的MAPbI3构成的模板层以代替由FASnI3构成的模板层，除此以外，采用与实施例1同样的方法，得到实施例2的化合物(FASnI3膜)。由(100)取向的MAPbI3构成的模板层的制作方法如以下所示。首先，准备含有PbI2和MAI的DMSO溶液。DMSO溶液的PbI2的浓度为1mol/L。DMSO溶液的MAI的浓度为3mol/L。接着，采用旋转涂布法在基板上涂布该DMSO溶液。然后，在170℃的热板上对基板进行5min的热处理，从而在基板上制作出由(100)取向的MAPbI3构成的模板层。
[实施例3]
制作出由(110)取向的MAPbI3构成的模板层以代替由FASnI3构成的模板层，除此以外，采用与实施例1同样的方法，得到实施例3的化合物(FASnI3膜)。由(110)取向的MAPbI3构成的模板层的制作方法如以下所示。首先，准备含有PbI2和MAI的DMSO溶液。DMSO溶液的PbI2的浓度为1mol/L。DMSO溶液的MAI的浓度为1mol/L。接着，采用旋转涂布法在基板上涂布该溶液。然后，在130℃的热板上对基板进行10min的热处理，从而在基板上制作出由(110)取向的MAPbI3构成的模板层。
[实施例4]
制作出由(100)取向的MASnI3构成的模板层以代替由FASnI3构成的模板层，除此以外，采用与实施例1同样的方法，得到实施例4的化合物(FASnI3膜)。由(100)取向的MASnI3构成的模板层的制作方法如以下所示。首先，准备含有SnI2和MAI的DMSO：DMF＝1：1的混合溶液。混合溶液的SnI2的浓度为1mol/L。混合溶液的MAI的浓度为1mol/L。接着，采用旋转涂布法在基板上涂布该混合溶液。此时，在旋转中的基板上滴加氯苯200μL。然后，在100℃的热板上对基板进行10min的热处理，接着在180℃的热板上进行15min的热处理，从而在基板上制作出由(100)取向的MASnI3构成的模板层。
[实施例5]
采用后述的方法制作出实施例5的太阳能电池。实施例5的太阳能电池具有与在实施方式2中作为第6例说明的太阳能电池600(参照图7)同样的结构。实施例5的太阳能电池的各构成如下所述。
基板31：玻璃基板(厚度0.7mm)
第1电极32：透明电极铟-锡复合氧化物层(厚度100nm)以及锑掺杂氧化锡层(厚度100nm)
电子传输层5：氧化钛
模板层8：MAPbI3
光吸收层3：FASnI3(厚度5000nm)
空穴传输层7：聚三烯丙基胺(PTAA)
第2电极34：Au(厚度80nm)
实施例5的太阳能电池采用如下的方法进行制作。
首先，准备在表面具有作为第1电极32发挥作用的透明导电层的基板31。在本实施例中，作为基板31，使用厚度为0.7mm的玻璃基板。作为第1电极32，使用铟-锡复合氧化物层以及锑掺杂氧化锡层。具体地说，第1电极32的铟-锡复合氧化物层位于基板31和第1电极32的锑掺杂氧化锡层之间。
接着，制作出含有PbI2和MAI的DMSO溶液。DMSO溶液的PbI2的浓度为1mol/L。DMSO溶液的MAI的浓度为3mol/L。接着，在表面具有第1电极32的基板31上，采用旋转涂布法涂布上述DMSO溶液，并在130℃的热板上热处理5min，从而得到在第1电极32上形成有由(100)取向的MAPbI3构成的模板层8的试料。
接着，准备含有SnI2和FAI的GVL溶液。GVL溶液的SnI2的浓度为1mol/L。GVL溶液的FAI的浓度为1mol/L。
接着，对上述GVL溶液、和上述试料在100℃的热板上分别加热，然后在加热至100℃的上述GVL溶液中将加热至100℃的试料浸渍1sec。
从上述GVL溶液中取出试料，然后在100℃的热板上热处理10min，接着在180℃的热板上热处理15min，从而得到光吸收层3。在此，本实施例的光吸收层3的制作方法与实施例2的化合物(FASnI3膜)的制作方法相同。
接着，制作出在1mL甲苯中溶解有10mg的PTAA的甲苯溶液，采用旋转涂布法涂布该甲苯溶液，从而在光吸收层3上形成空穴传输层7。
然后，在空穴传输层7上，采用真空蒸镀沉积厚度为80nm的Au膜，从而形成第2电极34。这样一来，便得到实施例5的太阳能电池。
[实施例6]
实施例6的化合物的制作步骤如下所述。实施例1在采用旋转涂布法于基板上涂布含有SnI2和FAI的GVL溶液时，使转速下降至1000rpm，从而加厚模板层的膜厚，除此以外，采用与实施例1相同的方法，得到实施例6的化合物(FASnI3膜)。
[实施例7]
实施例7的化合物的制作步骤如下所述。在实施例4的由MASnI3构成的模板层上，事先在热板上将实施例1的含有SnI2和FAI的GVL溶液加热至180℃，采用旋转涂布法在基板上涂布高温的该溶液。然后，在100℃的热板上热处理10min，接着在180℃的热板上热处理15min，从而得到实施例7的化合物(FASnI3膜)。
[比较例1]
首先，准备含有SnI2以及FAI的GVL溶液。GVL溶液的SnI2的浓度为1mol/L。GVL溶液的FAI的浓度为1mol/L。接着，采用旋转涂布法在基板上涂布该溶液。作为基板，使用厚度为0.7mm的玻璃基板。然后，对基板在100℃的热板上热处理10min，接着在180℃的热板上热处理15min，从而得到比较例1的化合物(FASnI3膜)。
[比较例2]
首先，准备含有SnI2和FAI的DMSO：DMF＝1：1的混合溶液。混合溶液的SnI2的浓度为1mol/L。混合溶液的FAI的浓度为1mol/L。接着，采用旋转涂布法在基板上涂布该混合溶液。此时，在旋转中的基板上滴加氯苯200μL。作为基板，使用厚度为0.7mm的玻璃基板。然后，对基板在100℃的热板上热处理10min，接着在180℃的热板上热处理15min，从而得到比较例2的化合物(FASnI3膜)。
[比较例3]
首先，准备含有SnI2和MAI的DMSO：DMF＝1：1的混合溶液。混合溶液的SnI2的浓度为1mol/L。混合溶液的MAI的浓度为1mol/L。接着，采用旋转涂布法在基板上涂布该混合溶液。此时，在旋转中的基板上滴加氯苯200μL。作为基板，使用厚度为0.7mm的玻璃基板。然后，对基板在100℃的热板上热处理10min，接着在180℃的热板上热处理15min，从而得到比较例3的化合物(MASnI3膜)。
[比较例4]
采用后述的方法制作出比较例4的太阳能电池。比较例4的太阳能电池的各构成如下所述。
基板：玻璃基板(厚度0.7mm)
第1电极：透明电极铟-锡复合氧化物层(厚度100nm)以及锑掺杂氧化锡层(厚度100nm)
电子传输层：氧化钛
光吸收层：FASnI3(厚度500nm)
空穴传输层：聚三烯丙基胺(PTAA)
第2电极：Au(厚度80nm)
比较例4的太阳能电池采用如下的方法进行制作。
首先，准备在表面具有作为第1电极发挥作用的透明导电层的基底基板。在本比较例中，作为基板，使用厚度为0.7mm的玻璃基板。作为第1电极，使用铟-锡复合氧化物层以及锑掺杂氧化锡层。具体地说，第1电极的铟-锡复合氧化物层位于基板和第1电极的锑掺杂氧化锡层之间。
接着，制作出含有SnI2和FAI的DMSO：DMF＝1：1的混合溶液。混合溶液的SnI2的浓度为1mol/L。混合溶液的FAI的浓度为1mol/L。接着，在表面具有第1电极的基底基板上，采用旋转涂布法涂布上述混合溶液。此时，在旋转中的基板上滴加氯苯200μL。然后，在100℃的热板上对基板进行10min的热处理，接着在180℃的热板上进行15min的热处理，从而在基板上形成由FASnI3构成的光吸收层。在此，本比较例的光吸收层的制作方法与比较例2的化合物(FASnI3膜)的制作方法相同。
接着，制作出在1mL甲苯中溶解有10mg的PTAA的甲苯溶液，采用旋转涂布法涂布该甲苯溶液，从而在光吸收层上形成空穴传输层。
然后，在空穴传输层上，采用真空蒸镀沉积厚度为80nm的Au膜，从而形成第2电极。这样一来，便得到比较例4的太阳能电池。
＜晶体结构解析＞
关于在实施例1～4以及比较例1～3中得到的化合物，使用Cu-Kα射线而进行了X射线衍射(XRD)测定。图9示出了实施例1～4以及比较例1～3的XRD测定结果。横轴表示2θ，纵轴表示X射线衍射强度。由图9可以确认：实施例1～4以及比较例1～3所得到的化合物具有钙钛矿型结构。已经确认实施例2、实施例4以及比较例3所得到的化合物具有(100)取向，实施例3所得到的化合物具有(110)取向。与此相对照，由比较例1以及比较例2的结果可知：采用以前的旋转涂布法不能得到晶体取向性高的FASnI3膜。另外，实施例4使用由(100)取向的MASnI3构成的模板层，但比较实施例4以及比较例3的XRD测定结果，实施例4中没有观测到比较例3中可以观测到的源于MASnI3的峰、以及该峰的位置产生偏移的峰。也就是说，显然在实施例4中，可以得到FASnI3的(100)取向的膜，光吸收层反映模板层的晶体取向性而得以生长。
＜运动性解析＞
对实施例1以及比较例1的化合物进行了运动性解析。采用以下条件下的固体1H-NMR光谱测定实施了自旋-晶格弛豫时间测定。自旋-晶格弛豫时间是表示分子的运动性的指标。在此，表示FA阳离子和SnI6八面体的键合的强度。
装置：日本电子株式会社生产JNM-ECZ600R/M1
观测核：1H
观测频率：600.172MHz
测定温度：25℃
测定法：饱和恢复法
90度脉冲宽度：0.85μs
魔角自旋的转速：70kHz
直至脉冲施加的等待时间：0.1s
累计次数：64次
化学位移以金刚烷(adamantane)为外部基准而进行决定。为了防止由空气中的水分引起的变质，在使干燥氮连续地流动的干式气氛下，将试料填充于密闭性的试料管中。试料管使用直径为1mm的试料管。
如果在上述的测定条件下测定1H-NMR，则在6.8～7.2ppm的范围得到源于与N原子键合的H原子的谱。当在脉冲系列中使恢复时间τ变化时，关于在6.8～7.2ppm的范围得到的峰的强度变化，通过采用非线性最小二乘法最优化为以下的式子而决定弛豫时间T1。此外，M是指峰强度。
M(τ)＝M(∞){1－exp(－τ/T1)}
所得到的结果如表1所示。根据表1，实施例1的自旋-晶格弛豫时间比比较例1长。根据该结果，可以认为实施例1与比较例1相比，FA阳离子和SnI6八面体的键合更强，FA阳离子被SnI6八面体束缚，因而FA阳离子的分子运动受到抑制。通过增强SnI6八面体对FA阳离子的束缚而使恢复到最稳定的键合状态时的活化能升高，因而暗示准稳定的键合状态稳定地存在。
综上所述，可以认为在实施例1的化合物中，FA阳离子被SnI6八面体束缚，存在比较例1的化合物中并没有的准稳定的键合状态。此外，在基于上述固体1H-NMR光谱测定的自旋-晶格弛豫时间的测定中，包含6秒左右的测定误差。因此，实施例1的化合物的自旋-晶格弛豫时间可以说为33秒～45秒。
表1
峰位置(ppm) 自旋-晶格弛豫时间(sec)
实施例1 6.87 39.2
比较例1 7.02 20.2
＜电子状态解析＞
对实施例1以及比较例1的化合物进行了电子状态解析。这里，在以下的条件下采用2维NMR的1H-14N的HMQC法实施了固体1H-NMR谱测定。通过本测定，能够观测的只是与N原子键合的H原子的电子状态。
装置：日本电子株式会社生产JNM-ECZ600R/M1
观测核：1H
观测频率：600.172MHz
测定温度：25℃
测定法：MAS法
脉冲系列：1H-14N/HMQC
90度脉冲宽度：0.85μs
魔角自旋的转速：70kHz
直至脉冲施加的等待时间：60s
累计次数：64次
化学位移以金刚烷为外部基准而进行决定。为了防止由空气中的水分引起的变质，在使干燥氮连续地流动的干式气氛下，将试料填充于密闭性的试料管中。试料管使用直径为1mm的试料管。得到的峰使用Voigt函数进行了峰的分离。
实施例1的测定结果如图10A所示。比较例1的测定结果如图10B所示。实线表示实测值，虚线表示以实测值为基础而进行峰拟合的结果。实施例1除了与比较例1同样的峰(7.02ppm)以外，还在高磁场侧存在比较例1所没有的峰(6.87ppm)。化学位移位于高磁场侧表示对应的键合状态在能量上是准稳定的。
另外，对于实施例1以及比较例1，分别算出6.9ppm下的光谱强度I1和7.0ppm下的光谱强度I2的强度比I1/I2。实施例1的I1/I2为104％，大于比较例1的I1/I2的75％。因此，暗示在实施例1中，具有比较例1并不存在的位于6.9ppm的峰。此外，在6.9ppm下的光谱强度I1和7.0ppm下的光谱强度I2的强度比I1/I2的算出中，包含5％左右的测定误差。
本测定所观测的峰是FA阳离子的源于与N原子键合的H原子的峰，实施例1中的2个峰的存在意味着具有比较例1中没有的其它键合状态的FA阳离子的存在。
＜光学特性测定＞
对于实施例1以及比较例1的化合物，进行了吸光度测定以及荧光测定，从而由吸收端能量算出带隙。
图11示出了实施例1(实线)以及比较例1(虚线)各自的化合物的Tauc plot。横轴表示光子的能量(hν)，纵轴表示(αhν)的2次方。在此，α为吸收系数。由该图可知：在比较例1的化合物中，与带隙相当的吸收端能量为1.42eV，与非专利文献1中报告的以前膜的1.41eV几乎相同。与此相对照，在实施例1的化合物中，吸收端能量为1.35eV。也就是说，可知实施例1的化合物的吸收端能量与比较例1相比，位于长波长侧(低能量侧)。
图12对于实施例1(实线)以及比较例1(虚线)各自的化合物，示出了由荧光测定得到的荧光光谱。在荧光测定中，将532nm的激光用作光源。横轴表示光子的能量，纵轴表示荧光强度。由该图可知：比较例1的化合物的荧光光谱在1.42eV具有峰。与此相对照，实施例1的化合物的荧光光谱除在1.42eV以外，还在1.35eV具有峰。也就是说，可知由于1.35eV的荧光峰的存在，实施例1的化合物的荧光光谱的峰与比较例1的化合物相比，位于长波长侧(低能量侧)。
在1.35eV可以确认的实施例1的化合物的光吸收以及发光可以认为源于在比较例1的化合物中并没有的方向上键合的准稳定的FA阳离子。由于该准稳定的FA阳离子的存在，带隙从1.42eV减小至1.35eV附近。由图1可知：通过使带隙从1.42eV降低至1.35eV，太阳能电池的理论效率从33.1％提高到33.6％。
另外，对实施例6以及7的化合物进行了荧光测定。图14示出了通过对实施例6的化合物进行荧光测定而得到的荧光光谱，图15示出了通过对实施例7的化合物进行荧光测定而得到的荧光光谱。在荧光测定中，将532nm的激光用作光源。在图14和图15中，实线表示实测值，虚线表示以实测值为基础而进行峰拟合的结果。在图14和图15中，用虚线表示的进行峰拟合而得到的结果为以单点划线表示的峰、和以双点划线表示的峰之和。
由图14可知：实施例6的化合物的荧光光谱除以双点划线表示的1.42eV的峰以外，还具有以单点划线表示的1.33eV的峰。在图14中，以单点划线表示的1.33eV的峰的荧光强度为以双点划线表示的1.42eV的峰的荧光强度的27.7％。另外，由图15可知：实施例7的化合物的荧光光谱除以双点划线表示的1.42eV的峰以外，还具有以单点划线表示的1.39eV的峰。
＜太阳能电池的特性评价＞
对于实施例5以及比较例4的太阳能电池，进行了IPCE效率测定(incident photonto current conversion efficiency：各波长下的量子效率测定)。光源的能量在各波长下设定为5mW/cm2。
图13以外量子效率为纵轴，以波长为横轴，示出了实施例5(实线)和比较例4(虚线)的结果。实施例5以及比较例4作为太阳能电池发挥作用。再者，比较例4的太阳能电池的吸收波长端为900nm，与非专利文献1的Figure.S9所示的使用以前的FASnI3膜的太阳能电池的吸收波长端(900nm)一致。另一方面，在实施例5中，绝对值由于光吸收层的膜厚不同而不能比较，但示出了太阳能电池的吸收波长区域与比较例4的太阳能电池相比，向长波长侧扩大，而且光吸收层的带隙减小。因此，可知在实施例5中，因由前面的光学测定结果确认的长波长区域的光吸收而产生载流子，而且可以将该载流子向外部取出。
根据以上情况，在使用实施例1的化合物制作光吸收层而形成太阳能电池的情况下，可以确认实施例1的化合物能够有助于太阳能电池的转换效率的提高。

Claims (12)

1.一种光吸收材料，其含有用组成式HC(NH2)2SnI3表示的化合物，该化合物具有钙钛矿型结构，而且在采用2维NMR的1H-14N的HMQC法测得的固体1H-NMR谱中，25℃下的6.9ppm的峰强度为7.0ppm的峰强度的80％以上。
2.根据权利要求1所述的光吸收材料，其中，
所述化合物含有多个晶体，
所述多个晶体的取向一致。
3.一种太阳能电池，其具有：
第1电极、
与所述第1电极相对置的第2电极、以及
配置于所述第1电极和所述第2电极之间且通过光电转换而生成电荷的光吸收层，其中，
选自所述第1电极以及所述第2电极之中的至少1个电极具有透光性，
所述光吸收层含有光吸收材料，
所述光吸收材料含有用组成式HC(NH2)2SnI3表示的化合物，该化合物具有钙钛矿型结构，而且在采用2维NMR的1H-14N的HMQC法测得的固体1H-NMR谱中，25℃下的6.9ppm的峰强度为7.0ppm的峰强度的80％以上。
4.一种光吸收材料，其含有用组成式HC(NH2)2SnI3表示的化合物，该化合物具有钙钛矿型结构，而且采用固体1H-NMR光谱测定测得的自旋-晶格弛豫时间T1在25℃下为33秒～45秒。
5.根据权利要求4所述的光吸收材料，其中，
所述化合物含有多个晶体，
所述多个晶体的取向一致。
6.一种太阳能电池，其具有：
第1电极、
与所述第1电极相对置的第2电极、以及
配置于所述第1电极和所述第2电极之间且通过光电转换而生成电荷的光吸收层，其中，
选自所述第1电极以及所述第2电极之中的至少1个电极具有透光性，
所述光吸收层含有光吸收材料，
所述光吸收材料含有用组成式HC(NH2)2SnI3表示的化合物，该化合物具有钙钛矿型结构，而且采用固体1H-NMR光谱测定测得的自旋-晶格弛豫时间T1在25℃下为33秒～45秒。
7.一种光吸收材料，其含有用组成式HC(NH2)2SnI3表示的化合物，该化合物具有钙钛矿型结构，而且荧光光谱在1.33eV～1.39eV的范围具有峰。
8.根据权利要求7所述的光吸收材料，其中，
所述化合物含有多个晶体，
所述多个晶体的取向一致。
9.一种太阳能电池，其具有：
第1电极、
与所述第1电极相对置的第2电极、以及
配置于所述第1电极和所述第2电极之间且通过光电转换而生成电荷的光吸收层，其中，
选自所述第1电极以及所述第2电极之中的至少1个电极具有透光性，
所述光吸收层含有光吸收材料，
所述光吸收材料含有用组成式HC(NH2)2SnI3表示的化合物，该化合物具有钙钛矿型结构，而且荧光光谱在1.33eV～1.39eV的范围具有峰。
10.一种太阳能电池，其具有：
第1电极、
与所述第1电极相对置的第2电极、以及
配置于所述第1电极和所述第2电极之间且通过光电转换而生成电荷的光吸收层，其中，
选自所述第1电极以及所述第2电极之中的至少1个电极具有透光性，
所述光吸收层包括：
第1层，其包含用组成式AMX3表示的具有钙钛矿型结构的第1化合物，式中，A为1价阳离子，M为2价阳离子，X为卤素阴离子；以及
第2层，其配置于所述第1层上，包含用组成式HC(NH2)2SnI3表示的具有钙钛矿型结构的第2化合物；
所述第1化合物和所述第2化合物具有互不相同的组成。
11.根据权利要求10所述的太阳能电池，其中，
在所述第1层中，所述第1化合物包含多个第1晶体；
所述第1化合物的所述多个第1晶体的取向一致；
在所述第2层中，所述第2化合物包含多个第2晶体；
所述第2化合物的所述多个第2晶体的取向一致。
12.根据权利要求11所述的太阳能电池，其中，所述第1化合物的所述多个第1晶体的所述取向、与所述第2化合物的所述多个第2晶体的所述取向一致。
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