JP2019199377A - Perovskite compound, and thermoelectric conversion material and thermoelectric conversion device comprising the same - Google Patents
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Description
本発明は、ペロブスカイト化合物、並びにこれを含む熱電変換材料及び熱電変換素子に関する。 The present invention relates to a perovskite compound, a thermoelectric conversion material including the perovskite compound, and a thermoelectric conversion element.
ペロブスカイト化合物は、光電変換効率が極めて高いことで知られている。このペロブスカイト化合物を含むペロブスカイト太陽電池は、プリンタブルな次世代型の太陽電池として注目されており、これに関する様々な技術が報告されている（非特許文献１）。その中でも、環境に安全なPbを含有しないPbフリーのペロブスカイト太陽電池が注目されている。 Perovskite compounds are known for their extremely high photoelectric conversion efficiency. A perovskite solar cell including this perovskite compound has attracted attention as a next-generation printable solar cell, and various techniques relating to this have been reported (Non-Patent Document 1). Among them, Pb-free perovskite solar cells that do not contain environmentally safe Pb have attracted attention.
一方、上記のような光電変換材料と共に、物体の温度差が電圧に直接変換される現象（ゼーベック効果）を利用した熱電変換材料も注目されている。この熱電変換材料を用いることにより、例えば、工場やごみ焼却場からの排熱を利用して電気エネルギーを得ることができ、クリーンエネルギー技術として期待されている。 On the other hand, a thermoelectric conversion material using a phenomenon (Seebeck effect) in which a temperature difference of an object is directly converted into a voltage has been attracting attention together with the photoelectric conversion material as described above. By using this thermoelectric conversion material, for example, electric energy can be obtained using exhaust heat from a factory or a waste incineration plant, which is expected as a clean energy technology.
熱電変換材料としてペロブスカイト化合物も古くから検討されており、実用化に向けた研究がなされている（例えば、特許文献１，２参照）。 Perovskite compounds have been studied for a long time as thermoelectric conversion materials, and research for practical application has been made (for example, see Patent Documents 1 and 2).
熱電変換材料において望まれる性能としては、ゼーベック係数が高いことに加えて、導電性が高いこと、熱伝導性が低いことが挙げられる。しかしながら、キャリアは、電荷及びフォノンを運搬するため、導電性が高くなると、熱伝導性が高くなり、一般的にその両立は困難であった。 As performance desired in the thermoelectric conversion material, in addition to a high Seebeck coefficient, high conductivity and low thermal conductivity may be mentioned. However, since carriers carry charges and phonons, if the conductivity becomes high, the thermal conductivity becomes high, and it is generally difficult to achieve both.
本発明の課題は、熱電変換材料に適したペロブスカイト化合物を提供することにある。また、このペロブスカイト化合物を含有する熱電変換材料及び熱電変換素子を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a perovskite compound suitable for a thermoelectric conversion material. Moreover, it is providing the thermoelectric conversion material and thermoelectric conversion element containing this perovskite compound.
本発明者らは、ペロブスカイト太陽電池に用いられるPbフリーのSn系ハロゲン化ペロブスカイト化合物を熱電変換材料として利用することについて研究する中で、ＡＢＸ３（Ａ：カチオン、Ｂ：金属、Ｘ：ハロゲン）からなるペロブスカイト化合物において、金属ＢとしてSn及びYを含む構成とすることにより、金属ＢがSn単独の場合に比して、導電性が向上すると同時に熱伝導性が低下し、熱電変換材料として有用であることを見いだし、本発明を完成するに至った。 The present inventors studied on the use of Pb-free Sn-based halogenated perovskite compounds used in perovskite solar cells as thermoelectric conversion materials. ABX 3 (A: cation, B: metal, X: halogen) In the perovskite compound made of the above, by including Sn and Y as the metal B, the conductivity is improved at the same time as the metal B is Sn alone, and at the same time the thermal conductivity is lowered, which is useful as a thermoelectric conversion material. As a result, the present invention has been completed.
すなわち、本発明は、以下のとおりのものである。
［１］ ＡＢＸ３（Ａはカチオン、Ｂは金属、Ｘはハロゲンを示し、Ａ、Ｂ及びＸは、それぞれ複数の元素から構成されてもよい。）からなる化合物であって、
Ｂが、Sn及び周期律表３族の金属を含むことを特徴とするペロブスカイト化合物。
［２］ Ｂが、Sn及びYを含むことを特徴とする上記［１］記載のペロブスカイト化合物。
［３］ Ｂが、Sn及びYからなることを特徴とする上記［２］記載のペロブスカイト化合物。
［４］ ＢにおけるSn及び周期律表３族の金属の元素構成割合が、Snが９０〜９９．９９％であると共に、周期律表３族の金属が０．０１〜１０％であることを特徴とする上記［１］〜［３］のいずれか記載のペロブスカイト化合物。
［５］ Ａが、有機アミン又はアルカリ金属であることを特徴とする上記［１］〜［４］のいずれか記載のペロブスカイト化合物。
That is, the present invention is as follows.
[1] A compound consisting of ABX 3 (A is a cation, B is a metal, X is a halogen, and A, B, and X may each be composed of a plurality of elements),
A perovskite compound, wherein B contains Sn and a metal of Group 3 of the periodic table.
[2] The perovskite compound according to the above [1], wherein B contains Sn and Y.
[3] The perovskite compound according to the above [2], wherein B is composed of Sn and Y.
[4] The element composition ratio of Sn and group 3 metal in B is that Sn is 90 to 99.99% and metal of group 3 of the periodic table is 0.01 to 10%. The perovskite compound according to any one of [1] to [3] above,
[5] The perovskite compound according to any one of the above [1] to [4], wherein A is an organic amine or an alkali metal.
［６］ 上記［１］〜［５］のいずれか記載のペロブスカイト化合物を含有することを特徴とする熱電変換材料。
［７］ 上記［１］〜［５］のいずれか記載のペロブスカイト化合物を含有する熱電変換層を有することを特徴とする熱電変換素子。
[6] A thermoelectric conversion material comprising the perovskite compound according to any one of [1] to [5].
[7] A thermoelectric conversion element comprising a thermoelectric conversion layer containing the perovskite compound according to any one of [1] to [5].
本発明のペロブスカイト化合物は、導電性が高く、熱伝導性が低いことから、熱電変換材料として有用である。 The perovskite compound of the present invention is useful as a thermoelectric conversion material because of its high conductivity and low thermal conductivity.
［ペロブスカイト化合物］
本発明のペロブスカイト化合物は、ＡＢＸ３（Ａ：カチオン、Ｂ：金属、Ｘ：ハロゲン）からなる化合物であって、Ｂが、Sn及び周期律表３族の金属を含むことを特徴とする。なお、Ａ、Ｂ及びＸは、それぞれ、１種の元素から構成されていてもよく、複数の元素から構成されてもよい。ペロブスカイト化合物は、Ａ−Ｂ−Ｘ３で表したときに、体心に金属Ｂ、各頂点にカチオンＡ、面心にハロゲンＸが配置された立方晶系の構造を有する。
[Perovskite compounds]
The perovskite compound of the present invention is a compound composed of ABX 3 (A: cation, B: metal, X: halogen), wherein B contains Sn and a metal of Group 3 of the periodic table. In addition, A, B, and X may each be comprised from 1 type of elements, and may be comprised from the some element. The perovskite compound has a cubic structure in which a metal B is located at the body center, a cation A at each apex, and a halogen X at the face center when represented by A-B-X 3 .
本発明のペロブスカイト化合物は、高い導電性及び低い熱伝導性といった従来両立が困難であった熱電変換材料としての要求を満足するものである。また、本発明のペロブスカイト化合物は、環境リスクの高いPbを含まない。従来用いられているPbTe系の熱電変換材料は、資源量が少なく、猛毒であり、耐熱性や耐酸化性に乏しく、また、高温による気化蒸発や酸化分解などによる環境汚染の原因となるという問題があったが、本発明ではこのような問題がない。 The perovskite compound of the present invention satisfies the demand as a thermoelectric conversion material that has been difficult to achieve in the past, such as high conductivity and low thermal conductivity. Further, the perovskite compound of the present invention does not contain Pb having a high environmental risk. Conventionally used PbTe-based thermoelectric conversion materials have low resources, are extremely toxic, have poor heat resistance and oxidation resistance, and cause environmental pollution due to vaporization and oxidative decomposition due to high temperatures. However, the present invention does not have such a problem.
したがって、本発明のペロブスカイト化合物は、熱電変換材料として好適である。具体的に、本発明のペロブスカイト化合物は、例えば、熱電変換素子における熱電変換層に適用することができる。 Therefore, the perovskite compound of the present invention is suitable as a thermoelectric conversion material. Specifically, the perovskite compound of the present invention can be applied to, for example, a thermoelectric conversion layer in a thermoelectric conversion element.
本発明のペロブスカイト化合物における金属Ｂは、上記のように、Snと周期律表３族の金属を含むものである。周期律表３族の金属としては、具体的に、Sc（スカンジウム）、Y（イットリウム）、ランタノイド、アクチノイド等を挙げることができるが、Yが特に好ましい。すなわち、金属Ｂは、Sn及びYを含むことが好ましく、この２種からなることが特に好ましい。 As described above, the metal B in the perovskite compound of the present invention contains Sn and a metal belonging to Group 3 of the periodic table. Specific examples of the metals belonging to Group 3 of the periodic table include Sc (scandium), Y (yttrium), lanthanoids, and actinoids, with Y being particularly preferred. That is, the metal B preferably contains Sn and Y, and particularly preferably consists of these two types.
金属ＢにおけるSn及び周期律表３族の金属の元素構成割合としては、本発明の効果の奏する範囲で適宜調整することができ、Snは、９０％以上であることが好ましく、９５％以上であることがより好ましく、９８％以上であることがさらに好ましい。また、周期律表３族の金属は、０．０１％以上であることが好ましく、０．１％以上であることがより好ましく、０．３％以上であることがさらに好ましい。具体的には、Snが９０〜９９．９９％であると共に、周期律表３族の金属が０．０１〜１０％であることが好ましく、Snが９５〜９９．９％であると共に、周期律表３族の金属が０．１〜５％であることがより好ましく、Snが９８〜９９．７％であると共に、周期律表３族の金属が０．３〜２％であることがさらに好ましい。 The elemental composition ratio of Sn in the metal B and the metal of group 3 of the periodic table can be appropriately adjusted within the range where the effect of the present invention is exerted, and Sn is preferably 90% or more and 95% or more. More preferably, it is more preferably 98% or more. The group 3 metal in the periodic table is preferably 0.01% or more, more preferably 0.1% or more, and further preferably 0.3% or more. Specifically, it is preferable that Sn is 90 to 99.99%, the metal of Group 3 of the periodic table is preferably 0.01 to 10%, Sn is 95 to 99.9%, and the period is It is more preferable that the group 3 metal is 0.1 to 5%, Sn is 98 to 99.7%, and the group 3 metal is 0.3 to 2%. Further preferred.
カチオンＡとしては、アルカリ金属、有機アミンを挙げることができ、アルカリ金属が好ましい。アルカリ金属としては、セシウムが好ましい。有機アミンとしては、例えば１級、２級、３級、又は４級の有機アンモニウム化合物を挙げることができ、Ｎを含有するヘテロ環、又は炭素環を有していてもよい。具体的に、メチルアンモニウム（ＭＡ）、ホルムアミジニウム（ＦＡ：ＮＨ２ＣＨ＝ＮＨ２＋）、エチレンジアンモニウム（ＥＡ）、ピラジニウム、２−フェニルエチルアンモニウム（ＰＥＡ）、ベンジルアミン（Benzylamine）、４−フルオロアニリン（4‐Fluoroaniline）、４−フルオロベンジルアミン（4‐Fluorobenzylamine）、４−フルオロフェネチルアミン（4‐Fluorophenethylamine）、フェネチルアンモニウム（Phenethylammonium）等を挙げることができ、２種以上を組み合わせてもよい。これらの中でも、吸収波長幅が広い３次元構造の点から、メチルアンモニウム（ＭＡ）、ホルムアミジニウム（ＦＡ）が好ましく、これらの組合せが特に好ましい。 Examples of the cation A include alkali metals and organic amines, and alkali metals are preferable. As the alkali metal, cesium is preferable. Examples of the organic amine include a primary, secondary, tertiary, or quaternary organic ammonium compound, which may have a heterocyclic ring containing N or a carbocyclic ring. Specifically, methylammonium (MA), formamidinium (FA: NH 2 CH = NH 2+), ethylene diammonium (EA), pyrazinium, 2-phenylethyl ammonium (PEA), benzyl amine (benzylamine), 4- Fluoroaniline (4-Fluoroaniline), 4-fluorobenzylamine (4-Fluorobenzylamine), 4-fluorophenethylamine (Phenethylammonium), etc. can be mentioned, and two or more kinds may be combined. Among these, methylammonium (MA) and formamidinium (FA) are preferable from the viewpoint of a three-dimensional structure having a wide absorption wavelength width, and combinations thereof are particularly preferable.
ハロゲンＸとしては、F、Cl、Br、I等を挙げることができ、２種以上を組み合わせてもよい。これらの中でも、キャリア移動度の大きさの点から、Iが好ましい。 Examples of the halogen X include F, Cl, Br, I and the like, and two or more kinds may be combined. Among these, I is preferable from the viewpoint of the carrier mobility.
本発明のペロブスカイト化合物（ＡＢＸ３）は、例えば、ＡＸ及びＢＸ２を有機溶媒に溶解させて成膜することにより製造することができる。ＡＢ１Ｂ２Ｘ３のペロブスカイト化合物を調製する場合は、例えば、ＡＸ及びＢ１Ｘ２を有機溶媒に溶解させたＡＢ１Ｘ３前駆体溶液と、ＡＸ及びＢ２Ｘ２を有機溶媒に溶解させたＡＢ２Ｘ３前駆体溶液とを所定割合で混合して成膜することにより製造することができる。 The perovskite compound (ABX 3 ) of the present invention can be produced by, for example, forming a film by dissolving AX and BX 2 in an organic solvent. When preparing a perovskite compound of AB 1 B 2 X 3 , for example, an AB 1 X 3 precursor solution in which AX and B 1 X 2 are dissolved in an organic solvent, and AX and B 2 X 2 are dissolved in an organic solvent It is possible to manufacture by mixing the AB 2 X 3 precursor solution thus prepared at a predetermined ratio to form a film.
有機溶媒としては、前駆体物質を溶解できれば特に限定されないが、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、γ-ブチロラクトン、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、アセチルアセトン、tert−ブチルピリジン、ジメチルエチレン尿素（ＤＭＩ）、ジメチルプロピレン尿素（ＤＭＵ）、テトラメチル尿素（ＴＭＵ）等を挙げることができ、２種以上を組み合わせてもよい。これらの中でも、溶解度の大きさの点から、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）が好ましい。 The organic solvent is not particularly limited as long as the precursor substance can be dissolved. For example, N, N-dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), γ-butyrolactone, dimethylacetamide (DMA), 1,3-dimethyl- Examples include 2-imidazolidinone, acetylacetone, tert-butylpyridine, dimethylethyleneurea (DMI), dimethylpropyleneurea (DMU), and tetramethylurea (TMU), and two or more of them may be combined. Among these, N, N-dimethylformamide (DMF) and dimethyl sulfoxide (DMSO) are preferable in terms of solubility.
前駆体溶液の成膜方法は、特に限定されず、真空蒸着法等の気相蒸着法であっても、塗布法であってもよいが、短時間で容易に成膜が行えることから、塗布法が好ましい。塗布方法としては、例えば、ディップコート法、ダイコート法、バーコート法、スピンコート法、オフセット法、スプレーコート法、印刷法等の従来公知の塗布方法を挙げることができる。これらの中でも、薄膜均一性と緻密な多結晶構造の点から、スピンコート法が好ましい。 The method for forming the precursor solution is not particularly limited, and may be a vapor deposition method such as a vacuum deposition method or a coating method, but it can be easily formed in a short time. The method is preferred. Examples of the coating method include conventionally known coating methods such as a dip coating method, a die coating method, a bar coating method, a spin coating method, an offset method, a spray coating method, and a printing method. Among these, the spin coating method is preferable from the viewpoint of thin film uniformity and a dense polycrystalline structure.
本発明のペロブスカイト化合物は、熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電変換材料として好適に用いることができる。具体的に、本発明のペロブスカイト化合物は、熱電変換素子における熱電変換層に適用することができる。本発明のペロブスカイト化合物を用いた熱電変換素子は、例えば、自動車、工場、ゴミ焼却場から排出される熱（排熱）を利用した発電に用いることができる。 The perovskite compound of the present invention can be suitably used as a thermoelectric conversion material that converts thermal energy into electrical energy. Specifically, the perovskite compound of the present invention can be applied to a thermoelectric conversion layer in a thermoelectric conversion element. The thermoelectric conversion element using the perovskite compound of the present invention can be used, for example, for power generation using heat (exhaust heat) discharged from automobiles, factories, and garbage incineration plants.
以下に本発明の実施例を示すが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。 Examples of the present invention are shown below, but the scope of the present invention is not limited thereto.
［実施例１］
＜ペロブスカイト化合物の調製＞
Sn及びYの組成割合を変化させて、本発明のペロブスカイト化合物Cs (Sn)1-x (Y)x I3（x = 0,0.01,0.05,0.1,0.2 (Y 0%, 1%, 5%, 10%, 20%)）を調製した。具体的には、以下に示す通りである。
[Example 1]
<Preparation of perovskite compound>
By changing the composition ratio of Sn and Y, the perovskite compound Cs of the present invention (Sn) 1-x (Y) x I 3 (x = 0, 0.01, 0.05, 0.1, 0.2 (Y 0%, 1%, 5%, 10%, 20%)) was prepared. Specifically, it is as shown below.
ペロブスカイト膜の堆積は、窒素パージしたグローブボックス内で行った。
DMF（1773μL）およびDMSO（227μL）中にSnI2（596mg）、およびCsI (416 mg）を溶解することによって、CsSnI3前駆体溶液を調製した。一方、CsYI3前駆体溶液は、YI3（5.2 mg）およびCsI（4.2 mg）をDMF（500μL）に溶解することによって調製した。最後に、CsSnI3前駆体溶液およびCsYI3前駆体溶液を混合することによって、CsSn(Y)I3前駆体溶液を調製した。
The perovskite film was deposited in a nitrogen purged glove box.
A CsSnI 3 precursor solution was prepared by dissolving SnI 2 (596 mg) and CsI (416 mg) in DMF (1773 μL) and DMSO (227 μL). On the other hand, a CsYI 3 precursor solution was prepared by dissolving YI 3 (5.2 mg) and CsI (4.2 mg) in DMF (500 μL). Finally, by mixing the CsSnI 3 precursor solution and CsYI 3 precursor solution was prepared CsSn (Y) I 3 precursor solution.
前駆体溶液を0.2μmフィルターで濾過し、基板（PEDOT：PSS）上に5000rpmで50秒間スピンコートした。スピンコーティングプロセスにおいては、ペロブスカイトの表面を平坦にするために、ペロブスカイト溶液が完全に乾く前に、逆溶剤（Anti-solvent）としてのトルエンを基板上に滴下した。
スピンコーティング終了後、ペロブスカイト膜を70℃のホットプレート上で10分間アニールした。
The precursor solution was filtered through a 0.2 μm filter and spin coated on a substrate (PEDOT: PSS) at 5000 rpm for 50 seconds. In the spin coating process, in order to flatten the surface of the perovskite, toluene as an anti-solvent was dropped on the substrate before the perovskite solution was completely dried.
After completion of the spin coating, the perovskite film was annealed on a hot plate at 70 ° C. for 10 minutes.
（ＸＲＤ測定）
調製されたペロブスカイト化合物のＸＲＤ測定を行った。その結果を図１に示す。
図１（ｂ）に示すように、Yを１％置換させたペロブスカイト化合物は、ピーク位置が右側にシフトしている。また、図１（ｃ）に示すように、Yを１％置換させたペロブスカイト化合物は、結晶子サイズが成長している。また、図１（ｄ）に示すように、Yを１％置換させたペロブスカイト化合物は、結晶歪が小さくなる。
(XRD measurement)
XRD measurement of the prepared perovskite compound was performed. The result is shown in FIG.
As shown in FIG. 1B, the peak position of the perovskite compound with 1% substitution of Y is shifted to the right. In addition, as shown in FIG. 1C, the perovskite compound in which 1% of Y is substituted has a grown crystallite size. Further, as shown in FIG. 1D, the perovskite compound in which 1% of Y is substituted has a small crystal strain.
また、調製されたペロブスカイト化合物のＸＰＳ測定を行った結果、Yをドープすることにより、ペロブスカイト構造は安定することが明らかとなった。 Further, as a result of XPS measurement of the prepared perovskite compound, it became clear that the perovskite structure is stabilized by doping Y.
［実施例２］
実施例１のペロブスカイト化合物（Cs (Sn)1-x (Y)x I3）の物性を評価するために、デバイスを作製し、その物性を評価した。実施例１と同様に、Sn及びYの組成割合を変化させ、その影響を調べた。
[Example 2]
The perovskite compound of Example 1 (Cs In order to evaluate the physical properties of (Sn) 1-x (Y) x I 3 ), devices were fabricated and the physical properties were evaluated. As in Example 1, the composition ratio of Sn and Y was changed, and the influence was examined.
＜電子物性評価＞
（電気伝導率の測定）
図２に示すような電子物性評価用デバイスを作製し、４端子法により、本発明のペロブスカイト化合物（Cs (Sn)1-x (Y)x I3）の電気伝導率（S/cm）を算出した。その結果を図３に示す。
<Evaluation of electronic properties>
(Measurement of electrical conductivity)
A device for evaluating electronic properties as shown in FIG. 2 was prepared, and the perovskite compound (Cs The electrical conductivity (S / cm) of (Sn) 1-x (Y) x I 3 ) was calculated. The result is shown in FIG.
図３に示すように、Yを１％ドープした本発明のペロブスカイト化合物は、ドープさせないものに比べて、電気伝導率が向上した。 As shown in FIG. 3, the perovskite compound of the present invention doped with 1% of Y has improved electrical conductivity compared to the undoped one.
（キャリア密度及びキャリア移動度の測定）
図２に示すような電子物性評価用デバイスを作製し、ホール効果測定装置を用いて真空領域における本発明のペロブスカイト化合物（Cs (Sn)1-x (Y)x I3）のキャリア密度及びキャリア移動度を測定した。その結果を図４に示す。
(Measurement of carrier density and carrier mobility)
A device for evaluating electronic properties as shown in FIG. 2 was prepared, and the perovskite compound (Cs The carrier density and carrier mobility of (Sn) 1-x (Y) x I 3 ) were measured. The result is shown in FIG.
図４（ａ）に示すように、Yを１％ドープした本発明のペロブスカイト化合物は、ドープさせないものに比べて、キャリア密度が向上した。また、図４（ｂ）に示すように、Yを１％ドープした本発明のペロブスカイト化合物のキャリア移動度の低下は、比較的小さいものであった。 As shown in FIG. 4 (a), the perovskite compound of the present invention doped with 1% of Y has an improved carrier density as compared with the undoped one. In addition, as shown in FIG. 4B, the decrease in carrier mobility of the perovskite compound of the present invention doped with 1% of Y was relatively small.
＜熱電物性評価＞
（熱伝導率の測定）
図５に示すような熱電物性評価用デバイスを作製し、３ω法により、本発明のペロブスカイト化合物（Cs (Sn)1-x (Y)x I3）の熱伝導率（W/（m・K））を算出した。その結果を図６に示す。
<Thermoelectric property evaluation>
(Measurement of thermal conductivity)
A device for evaluating thermoelectric properties as shown in FIG. 5 was prepared, and the perovskite compound of the present invention (Cs The thermal conductivity (W / (m · K)) of (Sn) 1-x (Y) x I 3 ) was calculated. The result is shown in FIG.
図６示すように、Yを１％、５％、１０％ドープした本発明のペロブスカイト化合物は、ドープさせないものに比べて、熱伝導率が低下した。 As shown in FIG. 6, the perovskite compound of the present invention doped with 1%, 5%, and 10% of Y had a lower thermal conductivity than that without doping.
＜電子物性及び熱電物性の評価＞
（電気伝導率と熱伝導率の関係）
図７に、上記測定した電気伝導率及び熱伝導率の関係を示す。
図７に示すように、Yを１％ドープした本発明のペロブスカイト化合物は、ドープさせないものに比べて、電気伝導率が向上すると同時に熱伝導率が低下した。すなわち、高電気伝導性及び低熱伝導性の両立が実現され、熱電変換材料として有用であることが明らかとなった。
<Evaluation of electronic properties and thermoelectric properties>
(Relationship between electrical conductivity and thermal conductivity)
FIG. 7 shows the relationship between the measured electrical conductivity and thermal conductivity.
As shown in FIG. 7, the perovskite compound of the present invention doped with 1% of Y improved the electrical conductivity and decreased the thermal conductivity as compared with the undoped one. That is, it has been clarified that both high electrical conductivity and low thermal conductivity are realized, and it is useful as a thermoelectric conversion material.
本発明のペロブスカイト化合物は、高い電気伝導性を有すると共に低い熱伝導性を有するものであり、熱電変換材料として用いることができることから、産業上有用である。
The perovskite compound of the present invention has high electrical conductivity and low thermal conductivity, and is industrially useful because it can be used as a thermoelectric conversion material.
Claims (7)
Ｂが、Sn及び周期律表３族の金属を含むことを特徴とするペロブスカイト化合物。 A compound composed of ABX 3 (A is a cation, B is a metal, X is a halogen, and A, B, and X may each be composed of a plurality of elements),
A perovskite compound, wherein B contains Sn and a metal of Group 3 of the periodic table.
A thermoelectric conversion element comprising a thermoelectric conversion layer containing the perovskite compound according to claim 1.
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| JP2016178290A (en) * | 2015-03-20 | 2016-10-06 | 積水化学工業株式会社 | Solar battery |
| JP2019125775A (en) * | 2018-01-17 | 2019-07-25 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Light-absorbing material and solar cell using the same |
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2018
- 2018-05-16 JP JP2018094832A patent/JP7153307B2/en active Active
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| CN115132864B (en) * | 2022-06-15 | 2024-02-20 | 上海大学 | CsSnI doped with yttrium metal 3 Inorganic perovskite thin film and preparation method thereof |
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