JP2017501576A5 - - Google Patents

Claims (25)

1. (a)金属ハロゲン化物ペロブスカイト、及び
   (b)有機化合物である不動態化剤
   を含み、不動態化剤の分子が金属ハロゲン化物ペロブスカイト中のアニオン又はカチオンに化学的に結合している半導体を含む光起電力デバイス。
2. 不動態化剤の分子と金属ハロゲン化物ペロブスカイト中のアニオン又はカチオンとの間の化学結合が、ハロゲン結合及びカルコゲン-金属結合から選択される、請求項1に記載の光起電力デバイス。
3. 不動態化剤の分子が結合している金属ハロゲン化物ペロブスカイト中のカチオン又はアニオンが、配位不飽和である、請求項1又は請求項2に記載の光起電力デバイス。
4. 不動態化剤の分子が結合している金属ハロゲン化物ペロブスカイト中のアニオン又はカチオンの少なくとも一部が、金属ハロゲン化物ペロブスカイトの表面にある、請求項1から3のいずれか一項に記載の光起電力デバイス。
5. 不動態化剤の分子が、金属ハロゲン化物ペロブスカイトの表面上に自己集合層を形成する、請求項1から4のいずれか一項に記載の光起電力デバイス。
6. 不動態化剤の分子が結合している金属ハロゲン化物ペロブスカイト中のアニオン又はカチオンの少なくとも一部が、金属ハロゲン化物ペロブスカイトの結晶構造のバルク中の欠陥部位にあり、場合により、不動態化剤の分子が結合している金属ハロゲン化物ペロブスカイト中のアニオン又はカチオンの少なくとも一部が、金属ハロゲン化物ペロブスカイトの結晶構造のバルク中の粒界にある、請求項1から5のいずれか一項に記載の光起電力デバイス。
7. 不動態化剤の分子が、金属ハロゲン化物ペロブスカイトの結晶構造のバルク中の配位不飽和なカチオン又は配位不飽和なアニオンに結合している、請求項1から6のいずれか一項に記載の光起電力デバイス。
8. 不動態化剤が、
   (a)ハロゲン結合ドナー化合物、及び
   (b)少なくとも1個のチオール基又はスルフィド基を含む有機化合物
   から選択される化合物である、請求項1から7のいずれか一項に記載の光起電力デバイス。
9. 不動態化剤が、式X-EWGのハロゲン結合ドナー化合物であり、式中、
   Xは、I、Br、Cl及びFから選択されるハロゲンであり、
   EWGは、電子求引基である、
   請求項1から8のいずれか一項に記載の光起電力デバイス。
10. 不動態化剤がヨードペンタフルオロベンゼンである、請求項1から9のいずれか一項に記載の光起電力デバイス。
11. 不動態化剤がチオフェン、3-ヘキシルチオフェン又はテトラヒドロチオフェンである、請求項1から10のいずれか一項に記載の光起電力デバイス。
12. 不動態化剤がハロゲン結合ドナー化合物であり、ハロゲン結合ドナー化合物の分子が、ハロゲン結合することによって、金属ハロゲン化物ペロブスカイト中のハロゲン化物アニオンに結合している、請求項1から11のいずれか一項に記載の光起電力デバイス。
13. 不動態化剤が、少なくとも1個のチオール基又はスルフィド基を含む有機化合物であり、有機化合物の分子が、硫黄-金属結合によって金属ハロゲン化物ペロブスカイト中の金属カチオンに結合している、請求項1から12のいずれか一項に記載の光起電力デバイス。
14. 不動態化剤の分子と金属ハロゲン化物ペロブスカイト中のアニオン又はカチオンとの間の化学結合が、窒素-金属結合及びリン-金属結合から選択され、不動態化剤が、N及びPから選択される少なくとも1個のヘテロ原子を含む有機化合物である、請求項1、及び3から7のいずれか一項に記載の光起電力デバイス。
15. 不動態化剤が、置換又は非置換アミン、置換又は非置換イミン、置換又は非置換ピリジン、置換又は非置換ピロリジン、置換又は非置換ピロール、及び置換又は非置換ホスフィンから選択される有機化合物であり、好ましくは、ピロリジン、ピペリジン、モルホリン、2H-ピロール、2-ピロリン、3-ピロリン、ピロール及びピリジンから選択される化合物であり、より好ましくは、ピリジンである、請求項1、3から7及び14のいずれか一項に記載の光起電力デバイス。
16. さらなる有機化合物であるさらなる不動態化剤
    をさらに含み、
    ここで、さらなる不動態化剤の分子が、金属ハロゲン化物ペロブスカイト内の粒界に配置され、金属ハロゲン化物ペロブスカイト中のアニオン又はカチオンに化学的に結合していない、
    請求項1から7のいずれか一項に記載の光起電力デバイス。
17. さらなる不動態化剤が非極性有機分子を含み、好ましくは、多環式芳香族炭化水素を含み、より好ましくは、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン及びフルオランテンのいずれかを含む、請求項16に記載の光起電力デバイス。
18. (a)金属ハロゲン化物ペロブスカイト、及び
    (b)有機化合物である不動態化剤
    を含み、不動態化剤の分子が金属ハロゲン化物ペロブスカイト内の粒界に配置されており、金属ハロゲン化物ペロブスカイト中のアニオン又はカチオンに化学的に結合していない半導体を含む光起電力デバイス。
19. 不動態化剤が非極性有機分子を含み、好ましくは、多環式芳香族炭化水素を含み、より好ましくは、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン及びフルオランテンのいずれかを含む、請求項18に記載の光起電力デバイス。
20. (a)金属ハロゲン化物ペロブスカイト、及び
    (b)有機化合物である不動態化剤
    を含み、不動態化剤の分子が、金属ハロゲン化物ペロブスカイト中のアニオン又はカチオンに化学的に結合している半導体を含む光起電力デバイスを製造するための方法であって、
    金属ハロゲン化物ペロブスカイト中のアニオン又はカチオンに化学的に結合するのに適当な有機化合物である不動態化剤で金属ハロゲン化物ペロブスカイトを処理することを含む方法。
21. 不動態化剤で金属ハロゲン化物ペロブスカイトを処理することが、不動態化剤を含む少なくとも1種の組成物を金属ハロゲン化物ペロブスカイトの表面上に配置すること、及び金属ハロゲン化物ペロブスカイト固体の形成前に、金属ハロゲン化物ペロブスカイトの溶液に不動態化剤を添加することを含む、請求項20に記載の方法。
22. (i)溶媒中に溶解させた前記金属ハロゲン化物ペロブスカイト及び不動態化剤を含む前駆体溶液を基板上に配置すること、並びに
    (ii)溶媒を除去して、不動態化された金属ハロゲン化物ペロブスカイトの固体層を生成すること
    を含む、請求項21に記載の方法。
23. (a)金属ハロゲン化物ペロブスカイト、及び
    (b)有機化合物である不動態化剤
    を含み、不動態化剤の分子が、金属ハロゲン化物ペロブスカイト内の粒界に配置されており、金属ハロゲン化物ペロブスカイト中のアニオン又はカチオンに化学的に結合していない半導体を含む光起電力デバイスを製造するための方法であって、
    金属ハロゲン化物ペロブスカイト中のアニオン又はカチオンに化学的に結合していない有機化合物である不動態化剤で、金属ハロゲン化物ペロブスカイトを処理することを含む方法。
24. 不動態化剤で金属ハロゲン化物ペロブスカイトを処理することが、不動態化剤を含む少なくとも1種の組成物を金属ハロゲン化物ペロブスカイトの表面上に配置すること、及び金属ハロゲン化物ペロブスカイト固体の形成前に、金属ハロゲン化物ペロブスカイトの溶液に不動態化剤を添加することを含む、請求項23に記載の方法。
25. (i)溶媒中に溶解させた前記金属ハロゲン化物ペロブスカイト及び不動態化剤を含む前駆体溶液を基板上に配置すること、並びに
    (ii)溶媒を除去して、不動態化金属ハロゲン化物ペロブスカイトの固体層を生成することを含む、請求項24に記載の方法。