JP6925283B2 - 光起電力デバイス - Google Patents
光起電力デバイス Download PDFInfo
- Publication number
- JP6925283B2 JP6925283B2 JP2017564325A JP2017564325A JP6925283B2 JP 6925283 B2 JP6925283 B2 JP 6925283B2 JP 2017564325 A JP2017564325 A JP 2017564325A JP 2017564325 A JP2017564325 A JP 2017564325A JP 6925283 B2 JP6925283 B2 JP 6925283B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- perovskite material
- perovskite
- layer
- cation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 429
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 226
- -1 formamidinium cation Chemical class 0.000 claims description 155
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 154
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical group I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 58
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 50
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 45
- 150000001767 cationic compounds Chemical class 0.000 claims description 44
- 229910001411 inorganic cation Inorganic materials 0.000 claims description 44
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 42
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical group [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 35
- NCMHKCKGHRPLCM-UHFFFAOYSA-N caesium(1+) Chemical compound [Cs+] NCMHKCKGHRPLCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 229940006165 cesium cation Drugs 0.000 claims description 34
- 150000002891 organic anions Chemical class 0.000 claims description 27
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 claims description 16
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 14
- 238000000224 chemical solution deposition Methods 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 125000006376 (C3-C10) cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000006374 C2-C10 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 claims description 4
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 claims description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 52
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 42
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 41
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 40
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 38
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 31
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 27
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 27
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- PZYDAVFRVJXFHS-UHFFFAOYSA-N n-cyclohexyl-2-pyrrolidone Chemical compound O=C1CCCN1C1CCCCC1 PZYDAVFRVJXFHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 16
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 15
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 15
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 15
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 13
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 13
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 12
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 11
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 11
- PNKUSGQVOMIXLU-UHFFFAOYSA-N Formamidine Chemical compound NC=N PNKUSGQVOMIXLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 10
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 9
- 239000010408 film Substances 0.000 description 9
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 8
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 8
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N Propionic acid Chemical compound CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 7
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N formic acid Substances OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 6
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 6
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000003504 photosensitizing agent Substances 0.000 description 6
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 6
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 6
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 6
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 5
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 5
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 5
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 4
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 4
- 150000004772 tellurides Chemical class 0.000 description 4
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 3
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 3
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000001443 photoexcitation Effects 0.000 description 3
- 229920000301 poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) polymer Polymers 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- STTGYIUESPWXOW-UHFFFAOYSA-N 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline Chemical compound C=12C=CC3=C(C=4C=CC=CC=4)C=C(C)N=C3C2=NC(C)=CC=1C1=CC=CC=C1 STTGYIUESPWXOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M Formate Chemical compound [O-]C=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 150000002892 organic cations Chemical group 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 2
- CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N peryrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=3C2=C2C=CC=3)=C3C2=CC=CC3=C1 CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003227 poly(N-vinyl carbazole) Polymers 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 2
- 238000013112 stability test Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 2
- XDXWNHPWWKGTKO-UHFFFAOYSA-N 207739-72-8 Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1N(C=1C=C2C3(C4=CC(=CC=C4C2=CC=1)N(C=1C=CC(OC)=CC=1)C=1C=CC(OC)=CC=1)C1=CC(=CC=C1C1=CC=C(C=C13)N(C=1C=CC(OC)=CC=1)C=1C=CC(OC)=CC=1)N(C=1C=CC(OC)=CC=1)C=1C=CC(OC)=CC=1)C1=CC=C(OC)C=C1 XDXWNHPWWKGTKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UJZRJDHTDMTGAP-UHFFFAOYSA-N 4-(5-phenylthiophen-2-yl)-n,n-bis[4-(5-phenylthiophen-2-yl)phenyl]aniline Chemical compound C=1C=C(C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC(=CC=2)C=2SC(=CC=2)C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)C=2SC(=CC=2)C=2C=CC=CC=2)SC=1C1=CC=CC=C1 UJZRJDHTDMTGAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YTJZGOONVHNAQC-OQKWZONESA-N 4-[(e)-(diphenylhydrazinylidene)methyl]-n,n-dimethylaniline Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC=C1\C=N\N(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 YTJZGOONVHNAQC-OQKWZONESA-N 0.000 description 1
- OUHYGBCAEPBUNA-UHFFFAOYSA-N 5,12-bis(phenylethynyl)naphthacene Chemical compound C1=CC=CC=C1C#CC(C1=CC2=CC=CC=C2C=C11)=C(C=CC=C2)C2=C1C#CC1=CC=CC=C1 OUHYGBCAEPBUNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZHBOFZNNPZNWGB-UHFFFAOYSA-N 9,10-bis(phenylethynyl)anthracene Chemical compound C1=CC=CC=C1C#CC(C1=CC=CC=C11)=C(C=CC=C2)C2=C1C#CC1=CC=CC=C1 ZHBOFZNNPZNWGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FCNCGHJSNVOIKE-UHFFFAOYSA-N 9,10-diphenylanthracene Chemical compound C1=CC=CC=C1C(C1=CC=CC=C11)=C(C=CC=C2)C2=C1C1=CC=CC=C1 FCNCGHJSNVOIKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002303 PEDOT-TMA Polymers 0.000 description 1
- 229920000144 PEDOT:PSS Polymers 0.000 description 1
- NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N Quinacridone Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=C1C(=O)C3=CC=CC=C3NC1=C2 NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical group [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 1
- 125000001164 benzothiazolyl group Chemical group S1C(=NC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006664 bond formation reaction Methods 0.000 description 1
- FSIONULHYUVFFA-UHFFFAOYSA-N cadmium arsenide Chemical compound [Cd].[Cd]=[As].[Cd]=[As] FSIONULHYUVFFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AQCDIIAORKRFCD-UHFFFAOYSA-N cadmium selenide Chemical compound [Cd]=[Se] AQCDIIAORKRFCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 150000001787 chalcogens Chemical group 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 229940045803 cuprous chloride Drugs 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- BKMIWBZIQAAZBD-UHFFFAOYSA-N diindenoperylene Chemical group C12=C3C4=CC=C2C2=CC=CC=C2C1=CC=C3C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C3=CC=C4C1=C32 BKMIWBZIQAAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 125000005303 dithiazolyl group Chemical group S1SNC(=C1)* 0.000 description 1
- 238000007606 doctor blade method Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-O ethylaminium Chemical compound CC[NH3+] QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 125000003983 fluorenyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3CC12)* 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007756 gravure coating Methods 0.000 description 1
- 229910021480 group 4 element Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004770 highest occupied molecular orbital Methods 0.000 description 1
- 239000012433 hydrogen halide Substances 0.000 description 1
- 229910000039 hydrogen halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 1
- 229910001502 inorganic halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-M iodide Chemical compound [I-] XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000008040 ionic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000004768 lowest unoccupied molecular orbital Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 description 1
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 1
- IRKBOPBCDTWDDY-YQCHCMBFSA-N n,n-dibenzyl-4-[(e)-(diphenylhydrazinylidene)methyl]aniline Chemical compound C=1C=CC=CC=1CN(C=1C=CC(\C=N\N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)=CC=1)CC1=CC=CC=C1 IRKBOPBCDTWDDY-YQCHCMBFSA-N 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000615 nonconductor Substances 0.000 description 1
- 238000013086 organic photovoltaic Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- AZVQGIPHTOBHAF-UHFFFAOYSA-N perfluoropentacene Chemical compound FC1=C(F)C(F)=C(F)C2=C(F)C3=C(F)C4=C(F)C5=C(F)C(F)=C(F)C(F)=C5C(F)=C4C(F)=C3C(F)=C21 AZVQGIPHTOBHAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002165 photosensitisation Effects 0.000 description 1
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006380 polyphenylene oxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- YYMBJDOZVAITBP-UHFFFAOYSA-N rubrene Chemical compound C1=CC=CC=C1C(C1=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=CC=C2C(C=2C=CC=CC=2)=C11)=C(C=CC=C2)C2=C1C1=CC=CC=C1 YYMBJDOZVAITBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- GGYFMLJDMAMTAB-UHFFFAOYSA-N selanylidenelead Chemical compound [Pb]=[Se] GGYFMLJDMAMTAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011649 selenium Nutrition 0.000 description 1
- 125000003748 selenium group Chemical group *[Se]* 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007764 slot die coating Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 125000003003 spiro group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSOKHXFFCGXDJZ-UHFFFAOYSA-N telluride(2-) Chemical compound [Te-2] XSOKHXFFCGXDJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical group [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 1
- 125000001544 thienyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000004383 yellowing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C257/00—Compounds containing carboxyl groups, the doubly-bound oxygen atom of a carboxyl group being replaced by a doubly-bound nitrogen atom, this nitrogen atom not being further bound to an oxygen atom, e.g. imino-ethers, amidines
- C07C257/10—Compounds containing carboxyl groups, the doubly-bound oxygen atom of a carboxyl group being replaced by a doubly-bound nitrogen atom, this nitrogen atom not being further bound to an oxygen atom, e.g. imino-ethers, amidines with replacement of the other oxygen atom of the carboxyl group by nitrogen atoms, e.g. amidines
- C07C257/12—Compounds containing carboxyl groups, the doubly-bound oxygen atom of a carboxyl group being replaced by a doubly-bound nitrogen atom, this nitrogen atom not being further bound to an oxygen atom, e.g. imino-ethers, amidines with replacement of the other oxygen atom of the carboxyl group by nitrogen atoms, e.g. amidines having carbon atoms of amidino groups bound to hydrogen atoms
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/036—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
- H01L31/068—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
- H01L31/0687—Multiple junction or tandem solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
- H01L31/072—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type
- H01L31/0725—Multiple junction or tandem solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/10—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising heterojunctions between organic semiconductors and inorganic semiconductors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/10—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising heterojunctions between organic semiconductors and inorganic semiconductors
- H10K30/15—Sensitised wide-bandgap semiconductor devices, e.g. dye-sensitised TiO2
- H10K30/151—Sensitised wide-bandgap semiconductor devices, e.g. dye-sensitised TiO2 the wide bandgap semiconductor comprising titanium oxide, e.g. TiO2
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/20—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising organic-organic junctions, e.g. donor-acceptor junctions
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/50—Photovoltaic [PV] devices
- H10K30/57—Photovoltaic [PV] devices comprising multiple junctions, e.g. tandem PV cells
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/80—Constructional details
- H10K30/81—Electrodes
- H10K30/82—Transparent electrodes, e.g. indium tin oxide [ITO] electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/80—Constructional details
- H10K30/87—Light-trapping means
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/10—Deposition of organic active material
- H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/50—Organic perovskites; Hybrid organic-inorganic perovskites [HOIP], e.g. CH3NH3PbI3
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/30—Three-dimensional structures
- C01P2002/34—Three-dimensional structures perovskite-type (ABO3)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/66—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing germanium, tin or lead
- C09K11/664—Halogenides
- C09K11/665—Halogenides with alkali or alkaline earth metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0256—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
- H01L2031/0344—Organic materials
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/50—Photovoltaic [PV] devices
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/544—Solar cells from Group III-V materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Electromagnetism (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
A1−xA’xBX3−yX’y (I)
のペロブスカイト材料を含み、
式中、Aはホルムアミジニウムカチオン(HC(NH)2)2 +)であり、A’はセシウムカチオン(Cs+)であり、Bは少なくとも1の2価無機カチオンであり、Xはヨウ化物であり、且つX’は臭化物であり;及び
0<x≦0.4且つ0<y≦3である、
光起電力デバイス、が提供される。前記ペロブスカイト材料のバンドギャップは1.60eV〜2.30eVであり得、及び好ましくは1.65eV〜1.75eVである。
FA1−xCsxPbI3−yBry (II)
を有し、式中、FAはホルムアミジニウムカチオン((HC(NH)2)2 +)であり、Csはセシウムカチオン(Cs+)であり、Pbは鉛(II)カチオン(Pb2+)であり、Iはヨウ化物(I−)であり、及びBrは臭化物(Br−)である。任意には、xは0.05以上且つ、0.25以下であり、及び好ましくはxが0.05,0.10,0.15,0.20及び0.25のいずれかに等しい。任意には、yは0より大、且つ、1.5未満であり、より好ましくは
0より大、且つ、1.0以下であり、及びさらに好ましくは0より大、且つ、0.6以下である。
光活性材料を含む光起電力デバイスを製造する方法であって、前記光活性材料は一般式(I):
A1−xA’xBX3−yX’y (I)
のペロブスカイトを含み、
式中、Aはホルムアミジニウムカチオン(HC(NH)2)2 +)であり、A’はセシウムカチオン(Cs+)であり、Bは少なくとも1の2価無機カチオンであり、Xはヨウ化物であり、且つX’は臭化物であり;及び
0<x≦0.4且つ0<y≦3である、方法が提供される。当該方法は、
(a)第1の領域の上に第2の領域を配置するステップであって、前記第2の領域は前記光活性材料の層を含む、ステップ、
を含む。例えば、前記第1の領域は、少なくとも1のn型層を含むn型領域であり得る。
(b)前記第2の領域の上に第3の領域を配置するステップ、
をさらに含むことができる。前記第1の領域は少なくとも1のn型層を含むn型領域であり得、且つ、前記第3の領域は少なくとも1のp型層を含むp型領域であり得る。あるいは、前記第1の領域は少なくとも1のp型層を含むp型領域であり得、且つ、前記第3の領域は少なくとも1のn型層を含むn型領域であり得る。
(i)溶媒系に溶解した前記ペロブスカイト材料の前駆体を含む前駆体溶液を形成するステップと;
(ii)前記前駆体溶液の層を配置/堆積させるステップと;
(iii)前記溶媒系を除去して、前記ペロブスカイト材料の固体層を生成するステップと;
を含むことができる。
ホルムアミジニウムカチオン(HC(NH)2)2 +)(A)及び第1のハロゲン化物アニオンを含む第1の前駆体化合物;
前記セシウムカチオン(Cs+)(A’)及び前記第1のハロゲン化物アニオンもしくは第2のハロゲン化物アニオンのいずれかを含む第2の前駆体化合物、及び
前記2価の無機カチオン(B)及び前記第2のハロゲン化物アニオンを含む第3の前駆体化合物、
を含むことができ、前記第1のハロゲン化物アニオンがヨウ化物(X)及び臭化物(X’)の一方であり、且つ、前記第2のハロゲン化物がヨウ化物(X)及び臭化物(X’)の他方である。前記ペロブスカイト材料の前記前駆体は、前記2価無機カチオン(B)及び前記第1のハロゲン化物アニオンを含む第4の前駆体化合物をさらに含むことができる。
前記ホルムアミジニウムカチオン(HC(NH)2)2 +)(A)及び第1のハロゲン化物アニオンを含む第1の前駆体化合物と、
前記ホルムアミジニウムカチオン(HC(NH)2)2 +)(A)及び犠牲有機アニオン(Y)を含む第2の前駆体化合物と、
前記セシウムカチオン(Cs+)(A’)及び前記第1のハロゲン化物アニオン又は第2のハロゲン化物アニオンのいずれかを含む第3の前駆体化合物と、
前記2価の無機カチオン(B)及び第2のハロゲン化物アニオンを含む第4の前駆体化合物と、
を含むことができ、
前記第1のハロゲン化物アニオンはヨウ化物(X)及び臭化物(X’)のうちの一方であり、且つ、前記第2のハロゲン化物はヨウ化物(X)及びヨウ化物(X)の他方である。前記ペロブスカイト材料の前記前駆体は、前記2価無機カチオン(B)及び前記第1のハロゲン化物アニオンを含む第5の前駆体化合物をさらに含むことができる。
(i)第1の溶媒系に溶解した前記ペロブスカイト材料の1以上の前駆体を含む第1の前駆体溶液を形成するステップと、
(ii)前記第1の前駆体溶液の層を配置し/堆積させるステップと、
(iii)前記1以上の前駆体の固体層を形成するため、前記第1の溶媒系を除去するステップと、
(iii)第2の溶媒系に溶解した前記ペロブスカイト材料の1以上のさらなる前駆体を含む第2の前駆体溶液を形成するステップと、
(iv)前記1以上の前駆体の前記固体層を前記第2の前駆体溶液で処理し、及びそれによって前記ペロブスカイト材料の固体層を生成するため、前記1以上の前駆体及び前記1以上のさらなる前駆体を反応させるステップと、
を含むことができる。
さらなるサブセルを提供するステップと、
前記さらなるサブセル上に中間領域を配置するステップと、
前記中間領域上に前記第1のサブセルを形成するステップと、
を含むことができる。
本明細書で使用される「光活性」という用語は、光に光電方法で応答することができる領域、層又は材料を指す。従って、光活性領域、層又は材料は、(例えば、電子−正孔対又は励起子のいずれかを生成することによって)発電をもたらす光における光子により運ばれるエネルギーを吸収することができる。
マイクロ細孔は、2nmより小さい幅(すなわち細孔サイズ)を有する;
メソ細孔は、2nm〜50nmの幅(すなわち細孔サイズ)を有する;且つ、
マクロ細孔は50nmより大きい幅(すなわち細孔サイズ)を有する;
さらに、ナノ細孔は、1nm未満の幅(すなわち細孔サイズ)を有すると考えられ得る;
が採用されていた。
図1は、本発明による光起電力デバイス100a,100bを概略的に示す。図1a及び1bにおいて、前記光起電力デバイス100a,100bはそれぞれ、透明又は半透明の正面電極101a,101b及び背面電極102a,102bを含み、光活性領域110a,110bは、前記正面電極と前記背面電極との間に配置され、前記光活性領域は、一般式(I):
A1−xA’xBX3−yX’y (I)
のペロブスカイト材料を含み、
式中、Aはホルムアミジニウムカチオン(HC(NH)2)2 +)であり、A’はセシウムカチオン(Cs+)であり、Bは少なくとも1の2価無機カチオンであり、及びXはヨウ化物であり、且つX’は臭化物であり、
xの値は0より大且つ、0.4以下であり、yの値は0より大且つ、3以下である。
光活性領域が一般式(I)のペロブスカイト材料を含む、第1のサブセル110bと、
前記正面電極101bと背面電極102bとの間に配置された1以上のさらなるサブセル120と、
を包含するマルチ接合光起電力デバイス100bを示す。特に、図1bは、モノリシックに(monolithically)集積されたマルチ接合光起電力デバイスを示し、各サブセル110b,120が、1以上のインターコネクト層(例えば、再結合層又はトンネル接合)を含む中間領域130によって隣接サブセルに接続される。モノリシックに集積されたマルチ接合光起電力デバイスにおいて、前記個々のサブセルが電気的に直列に接続されているので、再結合層又はトンネル接合と電流整合の必要が生じる。対照的に、機械的に積み重ねられたマルチ接合光起電力デバイスでは、前記個々のサブセルに別個の電気接点が設けられ、及び従って、電流整合を必要としない。しかしながら、追加の接点及び基板の追加のサイズ及びコスト、ならびに熱分散の困難性は、機械的に積み重ねられた構造を、モノリシックに集積された構造よりも好ましくなくする。
チオフェニル、フェネレニル、ジチアゾリル、ベンゾチアゾリル、ジケトピロロピロリル、エトキシジチオフェニル、アミノ、トリフェニルアミノ、カルボゾイル、エチレンジオキシチオフェニル、ジオキシチオフェニル、又はフルオレニル、
の1以上を含むポリマーもしくはコポリマーであってよい。従って、本発明の光起電力デバイスに用いられるp型材料は、例えば、前述の分子ホール輸送材料、ポリマーもしくはコポリマーのいずれかを含むことができる。一実施形態では、p型領域は正孔輸送材料を含む。
を含んでよい。
従って、第1の(上方)サブセルと第2の(下方)サブセルとを含むマルチ接合光起電力デバイスであって、前記第1のサブセルは、一般式(I):
A1−xA’xBX3−yX’y (I)
の光吸収ペロブスカイト材料を含み、
式中、Aはホルムアミジニウムカチオン(HC(NH)2)2 +)であり、A’はセシウムカチオン(Cs+)であり、Bは少なくとも1の2価無機カチオンであり、Xはヨウ化物であり、且つX’は臭化物であり;及び
0<x≦0.4且つ0<y≦3である、
光起電力デバイスが提供される。好ましくは、前記マルチ接合光起電力デバイスは、2つの光活性領域を含むタンデム光起電力デバイスであり、前記第1の光活性領域は前記上部光活性領域であり、前記第2の光活性領域は前記底部光活性領域である。
FA1−xCsxPbI3−yBry (II)
を有することができ、
式中、FAはホルムアミジニウムカチオン((HC(NH)2)2 +)であり、Csはセシウムカチオン(Cs+)であり、Pbは鉛(II)カチオン(Pb2+)であり、Iはヨウ化物(I−)であり、及びBrは臭化物(Br−)である。好ましくは、xは0.05以上且つ、0.25以下であり、及びより好ましくはxが0.05,0.10,0.15,0.20及び0.25のいずれかに等しい。好ましくは、yは0より大、且つ、1.5未満であり、より好ましくは0より大、且つ、1.0以下であり、及びさらにより好ましくは0.6である。
上述したように、本発明の光起電力デバイスにおいて、前記光活性領域は、一般式(I):
A1−xA’xBX3−yX’y (I)
のペロブスカイト材料を含み、
式中、Aはホルムアミジニウムカチオン(HC(NH)2)2 +)であり、A’はセシウムカチオン(Cs+)であり、Bは少なくとも1の2価無機カチオンであり、Xはヨウ化物であり、且つX’は臭化物であり、
xの値は0より大且つ、0.4以下であり、yの値は0より大且つ、3以下である。
FA1−xCsxPbI3−yBry (II)
を有し、式中、FAはホルムアミジニウムカチオン((HC(NH)2)2 +)であり、Csはセシウムカチオン(Cs+)であり、Pbは鉛(II)カチオン(Pb2+)であり、Iはヨウ化物(I−)であり、及びBrは臭化物(Br−)である。xの値は、0より大きく、且つ、0.40以下であり、及びyの値は、0より大きく、且つ、3以下であり得る。好ましくは、yは0より大きく、且つ、1.5未満であり、より好ましくはyは0より大きく、且つ、1.0以下であり、及びさらにより好ましくは0より大きく、且つ、0.6以下である。
光活性材料を含む光起電力デバイスを製造する方法であって、前記光活性材料は一般式(I)のペロブスカイト材料を含む、方法がまた提供される。当該方法は、
(a)第1の領域の上に第2の領域を配置するステップであって、前記第2の領域は前記光活性材料の層を含む、ステップ、
を含む。例えば、前記第1の領域は、少なくとも1のn型層を含むn型領域であり得る。
(b)前記第2の領域の上に第3の領域を配置するステップ、
をさらに含むことができる。前記第1の領域は少なくとも1のn型層を含むn型領域であり得、且つ、前記第3の領域は少なくとも1のp型層を含むp型領域であり得る。あるいは、前記第1の領域は少なくとも1のp型層を含むp型領域であり得、且つ、前記第3の領域は少なくとも1のn型層を含むn型領域であり得る。
(i)溶媒系に溶解した前記ペロブスカイト材料の前駆体を含む前駆体溶液を形成するステップと;
(ii)前記前駆体溶液の層を配置/堆積させるステップと;
(iii)前記溶媒系を除去して、前記ペロブスカイト材料の固体層を生成するステップと;
を含む。
前記ホルムアミジニウムカチオン(HC(NH)2)2 +)(A)及び第1のハロゲン化物アニオンを含む第1の前駆体化合物;
前記セシウムカチオン(Cs+)(A’)及び前記第1のハロゲン化物アニオンもしくは第2のハロゲン化物アニオンのいずれかを含む第2の前駆体化合物;及び
前記2価の無機カチオン(B)及び前記第2のハロゲン化物アニオンを含む第3の前駆体化合物;
を含み、
前記第1のハロゲン化物アニオンがヨウ化物(X)及び臭化物(X’)の一方であり、且つ、前記第2のハロゲン化物がヨウ化物(X)及び臭化物(X’)の他方である。
前記ホルムアミジニウムカチオン(HC(NH)2)2 +)(A)及びヨウ化物(X)を含む第1の前駆体化合物と、
前記セシウムカチオン(Cs+)(A’)及び前記ヨウ化物(X)を含む第2の前駆体化合物と、
前記2価の金属カチオン(B)及び前記ヨウ化物(X)を含む第3の前駆体化合物と、
前記2価の金属カチオン(B)及び臭化物(X’)を含む第4の前駆体化合物と、
を含むことができる。この例についてさらに詳しく述べると、前記第1の前駆体化合物は式AXを有することができ、前記第2の前駆体化合物は式A’Xを有することができ、前記第3の前駆体化合物は式BX2を有することができ、前記第4の前駆体化合物は式BX’2を有することができる。
前記ホルムアミジニウムカチオン(HC(NH)2)2 +)(A)及び臭化物(X’)を含む第1の前駆体化合物と、
前記セシウムカチオン(Cs+)(A’)及び前記臭化物(X’)を含む第2の前駆体化合物と、
前記2価の無機カチオン(B)及び臭化物(X’)を含む第3の前駆体化合物と、
前記2価の金属カチオン(B)及びヨウ化物(X)を含む第4の前駆体化合物と、
を含むことができる。この例についてさらに詳しく述べると、前記第1の前駆体化合物は式AX’を有することができ、前記第2の前駆体化合物は式A’X’を有することができ、前記第3の前駆体化合物は式BX’2を有することができ、前記第4の前駆体化合物は式BX2を有することができる。
前記ホルムアミジニウムカチオン(HC(NH)2)2 +)(A)及び第1のハロゲン化物アニオンを含む第1の前駆体化合物と;
前記ホルムアミジニウムカチオン(HC(NH)2)2 +)(A)及び犠牲有機アニオン(Y)を含む第2の前駆体化合物と;
前記セシウムカチオン(Cs+)(A’)及び前記第1のハロゲン化物アニオン又は第2のハロゲン化物アニオンのいずれかを含む第3の前駆体化合物と;
前記2価の無機カチオン(B)及び第2のハロゲン化物アニオンを含む第4の前駆体化合物と;
を含むことができ、
前記第1のハロゲン化物アニオンはヨウ化物(X)及び臭化物(X’)のうちの一方であり、且つ、前記第2のハロゲン化物はヨウ化物(X)及びヨウ化物(X)の他方である。
前記第1の前駆体化合物は前記ホルムアミジニウムカチオン(HC(NH)2)2 +)(A)及び第1のハロゲン化物アニオンを含み、
前記第2の前駆体化合物は前記ホルムアミジニウムカチオン(HC(NH)2)2 +)(A)及び犠牲有機アニオン(Y)を含み、
前記第3の前駆体化合物は前記セシウムカチオン(Cs+)(A’)及び前記第1のハロゲン化物アニオン又は第2のハロゲン化物アニオンのいずれかを含み、
前記第4の前駆体化合物は前記2価の無機カチオン(B)及び第2のハロゲン化物アニオンを含み、且つ、
前記第5の前駆体化合物は前記2価無機カチオン(B)及び前記第1のハロゲン化物アニオンを含む。
(i)第1の溶媒系に溶解した前記ペロブスカイト材料の1以上の前駆体を含む第1の前駆体溶液を形成するステップと;
(ii)前記第1の前駆体溶液の層を配置し/堆積させるステップと;
(iii)前記1以上の前駆体の固体層を形成するため、前記第1の溶媒系を除去するステップと;
(iii)第2の溶媒系に溶解した前記ペロブスカイト材料の1以上のさらなる前駆体を含む第2の前駆体溶液を形成するステップと;
(iv)前記1以上の前駆体の前記固体層を前記第2の前駆体溶液で処理し、及びそれによって前記ペロブスカイト材料の固体層を生成するため、前記1以上の前駆体及び前記1以上のさらなる前駆体を反応させるステップと;
を含む。
−前記2価の無機カチオン(B)及び第一のハロゲン化物アニオンを含む第1の前駆体化合物、
を含む。
−前記ホルムアミジニウムカチオン(HC(NH)2)2 +)(A)と、前記第1のハロゲン化物アニオン又は第2のハロゲン化物アニオンのいずれかと、
−前記セシウムカチオン(Cs+)(A’)及び前記第1のハロゲン化物アニオン又は前記第2のハロゲン化物アニオンのいずれかを含む第3の前駆体化合物と、
を含み;
前記第1のハロゲン化物アニオンはヨウ化物(X)及び臭化物(X’)の一方であり、且つ、前記第2のハロゲン化物はヨウ化物(X)及び臭化物(X’)の他方である。
さらなるサブセルを提供するステップと、
前記さらなるサブセル上に中間領域を配置するステップと、
前記中間領域上に前記第1のサブセルを形成するステップと、
をさらに含む。前記中間領域上に前記第1のサブセルを形成する前記ステップは、上記のステップ(a)又はステップ(a)及び(b)を含む。
さらに、一般式(I)の感光性/光吸収性ペロブスカイト材料の形成に使用するための配合物(formulation)も提供される。前記配合物は、前記ペロブスカイト材料の前駆体化合物を含む。
前記第1のハロゲン化物アニオンはヨウ化物(X)及び臭化物(X’)の一方であり、且つ、前記第2のハロゲン化物はヨウ化物(X)及びヨウ化物(X)の他方である。
以下に詳述する例示的な実施形態において、ペロブスカイト材料は、溶液からのスピンコーティング堆積によって膜として形成された。これらの実施形態では、前記ペロブスカイト材料のための固体前駆体を秤量し、且つ、バイアル中で一緒に混合した。次いで、この混合物をグローブボックスに入れ、38wt%のペロブスカイト前駆体を有する最終溶液のために前記溶媒を加えた。
式MAPbI3を有するペロブスカイト材料A、式MA0.25FA0.5PbI3を有するペロブスカイト材料B、式MA0.25Cs0.75PbI2.4Br0.6を有するペロブスカイト材料C、及び式FA0.75Cs0.25PbI2.4Br0.6を有するペロブスカイト材料D、
をガラス基板上に製造した。次いで、これらのデバイスを、前記ペロブスカイト材料の熱安定性を試験するために、大気中(相対湿度40%)150℃で540分間ホットプレート上に置いた。図8は、熱安定性試験前、試験中及び試験後の様々なペロブスカイト材料(A〜D)のそれぞれの写真を示す。
以下に詳述する例示的な実施形態において、ペロブスカイト材料は、溶液からのスピンコーティング堆積によって膜として形成された。これらの実施形態では、前記ペロブスカイト材料のための固体前駆体を秤量し、バイアル中で一緒に混合した。次いで、この混合物をグローブボックス中に入れ、37重量%のペロブスカイト前駆体を有する最終溶液のために溶媒を加えた。堆積の直後に、膜を所望の温度に設定されたホットプレートに移動させた。ここで硬化温度は必要な硬化時間に依存する。これらの特定の実施形態では、約10分間の硬化時間の間、温度は約150℃であった。
Claims (31)
- 光活性領域を含む光起電力デバイスであって、前記光活性領域は一般式(I):
A1−xA’xBX3−yX’y (I)
のペロブスカイト材料を含み、
式中、Aはホルムアミジニウムカチオン(HC(NH2)2 +)であり、A’はセシウムカチオン(Cs+)であり、Bは少なくとも1の2価無機カチオンであり、Xはヨウ化物であり、且つX’は臭化物であり;及び
0<x≦0.4且つ0<y≦3である、
光起電力デバイス。 - 前記ペロブスカイト材料のバンドギャップが1.60eV〜2.30eVである、請求項1に記載の光起電力デバイス。
- BがPb2+及びSn2+から選択される少なくとも1の無機カチオンである、請求項1又は2に記載の光起電力デバイス。
- 前記ペロブスカイト材料が、次の式
FA1−xCsxPbI3−yBry (II)
を有し、式中、FAはホルムアミジニウムカチオン(HC(NH2)2 +)であり、Csはセシウムカチオン(Cs+)であり、Pbは鉛(II)カチオン(Pb2+)であり、Iはヨウ化物(I−)であり、及びBrは臭化物(Br−)である、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の光起電力デバイス。 - 0.05≦x≦0.25である、請求項4に記載の光起電力デバイス。
- 0<y<1.5,又は0<y≦1.0,又は0<y≦0.6である、請求項4又は5のいずれかに記載の光起電力デバイス。
- 前記光活性領域が、
少なくとも1のn型層を含むn型領域と、
前記n型領域に接している前記ペロブスカイト材料の層と、
を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の光起電力デバイス。 - 前記光活性領域が、
少なくとも1のn型層を含むn型領域と、
少なくとも1のp型層を含むp型領域と、
前記n型領域と前記p型領域との間に配置された前記ペロブスカイト材料の層と、
を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の光起電力デバイス。 - 当該光起電力デバイスが、第2のサブセル上に配置された第1のサブセルを含むマルチ接合構造を有し、前記第1のサブセルが、前記ペロブスカイト材料を含む前記光活性領域を含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の光起電力デバイス。
- 当該光起電力デバイスがモノリシックに集積された構造を有する、請求項9に記載の光起電力デバイス。
- 請求項9又は10に記載の、且つ、前記第1のサブセルと前記第2のサブセルとを接続する中間領域をさらに含む、光起電力デバイスであって、前記中間領域は1以上のインターコネクト層を含む、光起電力デバイス。
- 前記第2のサブセルが、第2のペロブスカイト材料、結晶性シリコン、CdTe、CuZnSnSSe、CuZnSnS、又はCuInGaSe(CIGS)のいずれかを含む、請求項9に記載の光起電力デバイス。
- 光活性材料を含む光起電力デバイスを製造する方法であって、前記光活性材料は一般式(I):
A1−xA’xBX3−yX’y (I)
式中、Aはホルムアミジニウムカチオン(HC(NH)2)2 +)であり、A’はセシウムカチオン(Cs+)であり、Bは少なくとも1の2価無機カチオンであり、Xはヨウ化物であり、且つX’は臭化物であり;及び
0<x≦0.4且つ0<y≦3である、
のペロブスカイトを含み、当該方法は、
(a)第1の領域の上に第2の領域を配置するステップであって、ここで、前記第2の領域は前記光活性材料の層を含み、前記第1の領域は、少なくとも1のn型層を含むn型領域、又は少なくとも1のp型層を含むp型領域のいずれかである、ステップ、
を含む、方法。 - 請求項13に記載の、且つ、
(b)前記第2の領域の上に第3の領域を配置するステップ、
をさらに含む、方法であって、
前記第1の領域は少なくとも1のn型層を含むn型領域であり、且つ、前記第3の領域は少なくとも1のp型層を含むp型領域であり;又は、
前記第1の領域は少なくとも1のp型層を含むp型領域であり、且つ、前記第3の領域は少なくとも1のn型層を含むn型領域である;
方法。 - 第1の領域の上に第2の領域を配置する前記ステップ(a)は、
化学溶液堆積によってペロブスカイト材料の固体層を生成するステップ、
を含む、請求項13〜14のいずれか一項に記載の方法。 - 化学溶液堆積によって前記ペロブスカイト材料の固体層を生成する前記ステップが、
(i)溶媒系に溶解した前記ペロブスカイト材料の前駆体を含む前駆体溶液を形成するステップと;
(ii)前記前駆体溶液の層を配置/堆積させるステップと;
(iii)前記ペロブスカイト材料の固体層を生成するため、前記溶媒系を除去するステップと;
を含む、請求項15に記載の方法。 - ペロブスカイト材料の前駆体が、
ホルムアミジニウムカチオン(HC(NH2)2 +)(A)及び第1のハロゲン化物アニオンを含む第1の前駆体化合物;
前記セシウムカチオン(Cs+)(A’)及び前記第1のハロゲン化物アニオンもしくは第2のハロゲン化物アニオンのいずれかを含む第2の前駆体化合物;及び
前記2価無機カチオン(B)及び前記第2のハロゲン化物アニオンを含む第3の前駆体化合物;
を含み、
前記第1のハロゲン化物アニオンがヨウ化物(X)及び臭化物(X’)の一方であり、且つ、前記第2のハロゲン化物アニオンがヨウ化物(X)及び臭化物(X’)の他方である、
請求項16に記載の方法。 - 前記ペロブスカイト材料の前記前駆体が、前記2価無機カチオン(B)及び前記第1のハロゲン化物アニオンを含む第4の前駆体化合物をさらに含む、請求項17に記載の方法。
- 前記ペロブスカイト材料の前記前駆体が、
前記ホルムアミジニウムカチオン(HC(NH2)2 +)(A)及び第1のハロゲン化物アニオンを含む第1の前駆体化合物と;
前記ホルムアミジニウムカチオン(HC(NH2)2 +)(A)及び有機アニオン(Y)を含む第2の前駆体化合物と;
前記セシウムカチオン(Cs+)(A’)及び前記第1のハロゲン化物アニオン又は第2のハロゲン化物アニオンのいずれかを含む第3の前駆体化合物と;
前記2価無機カチオン(B)及び第2のハロゲン化物アニオンを含む第4の前駆体化合物と;
を含み、
前記第1のハロゲン化物アニオンはヨウ化物(X)及び臭化物(X’)のうちの一方であり、且つ、前記第2のハロゲン化物はヨウ化物(X)及び臭化物(X’)の他方である、請求項16に記載の方法。 - 前記有機アニオン(Y)が、式RCOO−、ROCOO−、RSO3 −、ROP(O)(OH)O−又はRO−の有機アニオンであり、ここで、RはH、置換もしくは非置換C1−10アルキル、置換もしくは非置換C2−10アルケニル、置換もしくは非置換C2−10アルキニル、置換もしくは非置換C3−10シクロアルキル、置換もしくは非置換C3−10ヘテロシクリル、又は置換もしくは非置換アリールである、請求項19に記載の方法。
- 化学溶液堆積法による前記ペロブスカイト材料の固体層を生成する前記ステップが、
(i)第1の溶媒系に溶解した前記ペロブスカイト材料の1以上の前駆体を含む第1の前駆体溶液を形成するステップと;
(ii)前記第1の前駆体溶液の層を配置し/堆積させるステップと;
(iii)前記1以上の前駆体の固体層を形成するため、前記第1の溶媒系を除去するステップと;
(iv)第2の溶媒系に溶解した前記ペロブスカイト材料の1以上のさらなる前駆体を含む第2の前駆体溶液を形成するステップと;
(v)前記1以上の前駆体の前記固体層を前記第2の前駆体溶液で処理し、及びそれによって前記ペロブスカイト材料の固体層を生成するため、前記1以上の前駆体及び前記1以上のさらなる前駆体を反応させるステップと;
を含む、請求項15に記載の方法。 - 前記光起電力デバイスが、第1のサブセルと1以上のさらなるサブセルとを含むマルチ接合構造を有し、前記第1のサブセルが一般式(I)のペロブスカイトを含む前記光活性材料の前記層を含む、請求項13〜21のいずれか一項に記載の方法であって、当該方法は、
さらなるサブセルを提供するステップと、
前記さらなるサブセル上に中間領域を配置するステップと、
前記中間領域上に前記第1のサブセルを形成するステップと、
をさらに含む、方法。 - 一般式(I):
A1−xA’xBX3−yX’y (I)
のペロブスカイト材料であって、
式中、Aはホルムアミジニウムカチオン(HC(NH2)2 +)であり、A’はセシウムカチオン(Cs+)であり、Bは少なくとも1の2価無機カチオンであり、Xはヨウ化物であり、且つX’は臭化物であり;及び
0<x≦0.4且つ0<y≦3である、
ペロブスカイト材料。 - 前記ペロブスカイト材料のバンドギャップが1.60eV〜2.30eVである、請求項23に記載のペロブスカイト材料。
- BはPb2+及びSn2+から選択される少なくとも1の無機カチオンである、請求項23又は24に記載のペロブスカイト材料。
- 前記ペロブスカイト材料が、次の式
FA1−xCsxPbI3−yBry (II)
を有し、式中、FAはホルムアミジニウムカチオン(HC(NH2)2 +)であり、Csはセシウムカチオン(Cs+)であり、Pbは鉛(II)カチオン(Pb2+)であり、Iはヨウ化物(I−)であり、及びBrは臭化物(Br−)である、
請求項23〜25のいずれか一項に記載のペロブスカイト材料。 - 0.05≦x≦0.25である、請求項23〜26のいずれか一項に記載のペロブスカイト材料。
- 0<y<1.5、又は0<y≦1.0、又は0<y≦0.6である、請求項23〜27のいずれかに一項に記載のペロブスカイト材料。
- 請求項23〜28のいずれか一項に記載のペロブスカイト材料を含む光電子デバイス。
- 当該デバイスが発光デバイスである、請求項29に記載の光電子デバイス。
- 請求項23〜28のいずれか一項に記載のペロブスカイト材料を製造する方法であって、
前記ペロブスカイト材料が固体層の形態であり、
当該方法は化学溶液堆積法を含み、且つ、以下のステップ:
(i)溶媒系に溶解した前記ペロブスカイト材料の前駆体を含む前駆体溶液を形成するステップと;
(ii)前記前駆体溶液の層を配置/堆積するステップと;
(iii)前記ペロブスカイト材料の固体層を製造するために前記溶媒系を除去するステップと;
を含む、方法。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB1510355.9 | 2015-06-12 | ||
GBGB1510355.9A GB201510355D0 (en) | 2015-06-12 | 2015-06-12 | Photovoltaic device |
GBGB1510349.2A GB201510349D0 (en) | 2015-06-12 | 2015-06-12 | Photovoltaic device |
GB1510349.2 | 2015-06-12 | ||
PCT/GB2016/051728 WO2016198889A1 (en) | 2015-06-12 | 2016-06-10 | Photovoltaic device |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018517303A JP2018517303A (ja) | 2018-06-28 |
JP2018517303A5 JP2018517303A5 (ja) | 2019-06-20 |
JP6925283B2 true JP6925283B2 (ja) | 2021-08-25 |
Family
ID=56132969
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017564325A Active JP6925283B2 (ja) | 2015-06-12 | 2016-06-10 | 光起電力デバイス |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US10622409B2 (ja) |
EP (2) | EP3308414B1 (ja) |
JP (1) | JP6925283B2 (ja) |
KR (2) | KR102036207B1 (ja) |
CN (2) | CN111978211B (ja) |
AU (1) | AU2016275297B2 (ja) |
ES (2) | ES2797826T3 (ja) |
PL (2) | PL3496173T3 (ja) |
PT (1) | PT3496173T (ja) |
SA (1) | SA517390524B1 (ja) |
TR (1) | TR201904847T4 (ja) |
WO (1) | WO2016198889A1 (ja) |
Families Citing this family (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017059655A (ja) | 2015-09-16 | 2017-03-23 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子および固体撮像素子の製造方法 |
GB201520972D0 (en) | 2015-11-27 | 2016-01-13 | Isis Innovation | Mixed cation perovskite |
WO2018005749A1 (en) * | 2016-06-29 | 2018-01-04 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Methods for making perovskite solar cells having improved hole-transport layers |
CN109716538B (zh) * | 2016-07-14 | 2023-01-03 | 第一阳光公司 | 太阳能电池及其制造方法 |
ES2919355T3 (es) * | 2016-12-29 | 2022-07-26 | Joint Stock Company Krasnoyarsk Hydropower Plant Jsc Krasnoyarsk Hpp | Métodos para producir materiales absorbentes de luz con estructura de perovskita y polihaluros líquidos de composición variable para su implementación |
CN107146846A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-09-08 | 隆基乐叶光伏科技有限公司 | P型晶体硅基底钙钛矿叠层异质结双面电池结构及其制法 |
WO2018212356A1 (en) * | 2017-05-15 | 2018-11-22 | Kyushu University, National University Corporation | Perovskite film, method for producing the same, light-emitting device and solar cell |
KR102541127B1 (ko) * | 2017-09-05 | 2023-06-09 | 상라오 징코 솔라 테크놀러지 디벨롭먼트 컴퍼니, 리미티드 | 텐덤 태양전지 및 그 제조 방법 |
CA3079471C (en) * | 2017-10-19 | 2020-12-08 | The Governing Council Of The University Of Toronto | Quasi two-dimensional layered perovskite material, related devices and methods for manufacturing the same |
EP3474339A1 (en) * | 2017-10-20 | 2019-04-24 | Siemens Healthcare GmbH | X-ray image sensor with adhesion promotive interlayer and soft-sintered perovskite active layer |
RU2685296C1 (ru) * | 2017-12-25 | 2019-04-17 | АО "Красноярская ГЭС" | Способ получения пленки светопоглощающего материала с перовскитоподобной структурой |
WO2019157352A1 (en) * | 2018-02-08 | 2019-08-15 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Perovskite materials and methods of making the same |
KR102584087B1 (ko) * | 2018-03-19 | 2023-10-04 | 상라오 징코 솔라 테크놀러지 디벨롭먼트 컴퍼니, 리미티드 | 텐덤 태양전지의 제조 방법 |
US20210143351A1 (en) * | 2018-05-25 | 2021-05-13 | The University Of North Carolina At Chapel Hill | Interconnection structures for perovskite tandem solar cells |
CN109054806B (zh) * | 2018-08-09 | 2020-12-22 | 华南理工大学 | Fax修饰的金属卤素钙钛矿量子点及其制备方法和应用 |
US10941165B2 (en) | 2018-08-20 | 2021-03-09 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Perovskite nanocrystals and methods of making the same |
GB2577492B (en) * | 2018-09-24 | 2021-02-10 | Oxford Photovoltaics Ltd | Method of forming a crystalline or polycrystalline layer of an organic-inorganic metal halide perovskite |
GB201817166D0 (en) * | 2018-10-22 | 2018-12-05 | Univ Oxford Innovation Ltd | Multi-junction device production process |
JP2020167325A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 積水化学工業株式会社 | 光電変換素子の製造方法、光電変換素子及び太陽電池 |
GB2583965A (en) | 2019-05-16 | 2020-11-18 | Oxford Photovoltaics Ltd | Photovoltaic device |
CN110289332B (zh) * | 2019-07-02 | 2021-04-30 | 中国建材国际工程集团有限公司 | 一种叠层电池的制备方法及结构 |
US20210159022A1 (en) * | 2019-11-26 | 2021-05-27 | Hunt Perovskite Technologies, L.L.C. | 2d perovskite tandem photovoltaic devices |
DE102020131892A1 (de) * | 2019-12-06 | 2021-06-10 | Honda Motor Co., Ltd. | Pb-freie perowskit-materialien für kurzwellige ir-vorrichtungen |
DE102020108334A1 (de) | 2020-03-26 | 2021-09-30 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Stapelsolarzellenmodul und Verfahren zur Herstellung des Stapelsolarzellenmoduls |
CN112002814A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-11-27 | 隆基绿能科技股份有限公司 | 基于固相反应的钙钛矿太阳能电池的制备方法 |
EP3945608A1 (en) * | 2020-07-31 | 2022-02-02 | Total Se | Two terminal perovskite/silicon tandem solar cell and associated manufacturing method |
FR3118298B1 (fr) * | 2020-12-18 | 2023-06-23 | Commissariat Energie Atomique | Structure simplifiee de cellules solaires tandem a deux terminaux ayant un materiau de jonction en oxyde transparent conducteur |
US11964995B2 (en) * | 2021-01-28 | 2024-04-23 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Methods for making low bandgap perovskites |
GB202114040D0 (en) | 2021-09-30 | 2021-11-17 | Oxford Photovoltaics Ltd | Perovskite materials and their use in photocoltaic devices |
GB202203452D0 (en) | 2022-03-11 | 2022-04-27 | Oxford Photovoltaics Ltd | Sequential deposition of perovskites |
WO2023170304A1 (en) | 2022-03-11 | 2023-09-14 | Oxford Photovoltaics Limited | Process for making multicomponent perovskites |
KR20230167223A (ko) * | 2022-05-31 | 2023-12-08 | 한화솔루션 주식회사 | 대면적 페로브스카이트 박막 형성용 코팅제 및 이를 이용한 대면적 페로브스카이트 박막 형성 방법 |
CN116096194B (zh) * | 2023-04-07 | 2023-08-18 | 合肥市旭熠科技有限公司 | 一种制备大面积钙钛矿薄膜的新方法及应用 |
CN116648121B (zh) * | 2023-07-26 | 2023-10-13 | 长春理工大学 | 垂直钙钛矿异质结薄膜及其连续大面积制备方法和应用 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013171520A1 (en) | 2012-05-18 | 2013-11-21 | Isis Innovation Limited | Optoelectronic device comprising perovskites |
GB201208793D0 (en) * | 2012-05-18 | 2012-07-04 | Isis Innovation | Optoelectronic device |
KR101430139B1 (ko) * | 2012-06-29 | 2014-08-14 | 성균관대학교산학협력단 | 페로브스카이트 기반 메조다공 박막 태양전지 제조 기술 |
EP3413365B1 (en) * | 2012-09-18 | 2022-06-29 | Oxford University Innovation Limited | Optoelectronic device |
TWI631721B (zh) * | 2013-08-06 | 2018-08-01 | 新南革新股份有限公司 | 高效率堆疊太陽電池 |
EP3058595A4 (en) * | 2013-10-16 | 2017-03-08 | Omnipv, Inc. | Photovoltaic cells including halide materials |
US20160307704A1 (en) | 2013-12-03 | 2016-10-20 | University Of Washington Through Its Center For Commercialization | Photovoltaic architectures incorporating organic-inorganic hybrid perovskite absorber |
JP2015119102A (ja) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | アイシン精機株式会社 | ハイブリッド型太陽電池 |
CN103762344B (zh) * | 2014-01-21 | 2016-08-17 | 华中科技大学 | 一种两性分子改性的钙钛矿光电功能材料及其应用 |
CN105218594B (zh) * | 2014-06-06 | 2018-08-03 | 清华大学 | 钙钛矿材料及太阳电池 |
GB201416042D0 (en) * | 2014-09-10 | 2014-10-22 | Oxford Photovoltaics Ltd | Hybrid Organic-Inorganic Perovskite Compounds |
US9895714B2 (en) * | 2015-02-27 | 2018-02-20 | Cornell University | Crystalline organic-inorganic halide perovskite thin films and methods of preparation |
CN105390614B (zh) * | 2015-11-05 | 2018-03-30 | 吉林大学 | 一种钙钛矿太阳电池及其制备方法 |
-
2016
- 2016-06-10 KR KR1020177037887A patent/KR102036207B1/ko active Application Filing
- 2016-06-10 US US15/735,330 patent/US10622409B2/en active Active
- 2016-06-10 CN CN202010836359.8A patent/CN111978211B/zh active Active
- 2016-06-10 PL PL19154192T patent/PL3496173T3/pl unknown
- 2016-06-10 ES ES19154192T patent/ES2797826T3/es active Active
- 2016-06-10 EP EP16729348.9A patent/EP3308414B1/en active Active
- 2016-06-10 PT PT191541929T patent/PT3496173T/pt unknown
- 2016-06-10 JP JP2017564325A patent/JP6925283B2/ja active Active
- 2016-06-10 ES ES16729348T patent/ES2720591T3/es active Active
- 2016-06-10 CN CN201680033408.6A patent/CN107710434B/zh active Active
- 2016-06-10 AU AU2016275297A patent/AU2016275297B2/en active Active
- 2016-06-10 PL PL16729348T patent/PL3308414T3/pl unknown
- 2016-06-10 KR KR1020197030622A patent/KR102164354B1/ko active IP Right Grant
- 2016-06-10 WO PCT/GB2016/051728 patent/WO2016198889A1/en active Application Filing
- 2016-06-10 EP EP19154192.9A patent/EP3496173B1/en active Active
- 2016-06-10 TR TR2019/04847T patent/TR201904847T4/tr unknown
-
2017
- 2017-12-12 SA SA517390524A patent/SA517390524B1/ar unknown
-
2020
- 2020-03-06 US US16/811,569 patent/US11222924B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111978211B (zh) | 2021-11-02 |
EP3496173B1 (en) | 2020-04-08 |
PL3496173T3 (pl) | 2020-08-10 |
CN111978211A (zh) | 2020-11-24 |
TR201904847T4 (tr) | 2019-05-21 |
CN107710434A (zh) | 2018-02-16 |
ES2797826T3 (es) | 2020-12-03 |
EP3308414A1 (en) | 2018-04-18 |
AU2016275297B2 (en) | 2020-10-22 |
CN107710434B (zh) | 2021-02-26 |
US20180166504A1 (en) | 2018-06-14 |
US10622409B2 (en) | 2020-04-14 |
ES2720591T3 (es) | 2019-07-23 |
KR102036207B1 (ko) | 2019-10-24 |
EP3496173A1 (en) | 2019-06-12 |
KR20180018592A (ko) | 2018-02-21 |
SA517390524B1 (ar) | 2020-09-06 |
US20200279890A1 (en) | 2020-09-03 |
KR20190120449A (ko) | 2019-10-23 |
PT3496173T (pt) | 2020-06-17 |
AU2016275297A1 (en) | 2017-12-21 |
US11222924B2 (en) | 2022-01-11 |
WO2016198889A1 (en) | 2016-12-15 |
EP3308414B1 (en) | 2019-03-13 |
PL3308414T3 (pl) | 2019-09-30 |
JP2018517303A (ja) | 2018-06-28 |
KR102164354B1 (ko) | 2020-10-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6925283B2 (ja) | 光起電力デバイス | |
US20220393048A1 (en) | Optoelectronic device | |
US20230420192A1 (en) | Method of depositing a perovskite material | |
EP3345230B1 (en) | Double perovskite | |
BR112017026691B1 (pt) | Dispositivo fotovoltaico e método de produção de um dispositivo fotovoltaico | |
BR122023000590B1 (pt) | Material de perovskita e método para produzir um material de perovskita |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190517 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190517 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200421 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200602 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200827 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201020 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210118 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210302 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210428 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210706 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210803 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6925283 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |