共同研究成果: 安定化される擬立方晶ペロブスカイトCH(NH2)2PbI3における柱状欠陥格子の形成（C01山本, C02前田, B03藤井ら）

Thiocyanate-Stabilized Pseudo-cubic Perovskite CH(NH2)2PbI3 from Coincident Columnar Defect Lattices

Takuya Ohmi, Iain W. H. Oswald, James R. Neilson, Nikolaj Roth, Shunta Nishioka, Kazuhiko Maeda, Kotaro Fujii, Masatomo Yashima, Masaki Azuma, Takafumi Yamamoto

ペロブスカイト太陽電池は、低コストでフレキシブルな次世代の太陽電池として期待されており、再生可能エネルギー普及の一端を担う。ペロブスカイト構造を持つFAPbI3はペロブスカイト太陽電池の主要な材料として知られているが、構造の安定化に150℃以上の高温が必要であり、室温では徐々に発電効率の悪い別の構造に変化してしまうため、耐久性の向上が課題とされていた。本研究ではペロブスカイトFAPbI3のヨウ化物イオン（I-）の一部をチオシアン酸イオン（SCN-）で置き換えた、新しい有機−無機ハイブリッド化合物の合成に初めて成功した。結晶構造解析の結果、本化合物はペロブスカイト構造に一次元の欠陥が周期的に整列した特異な結晶構造を持つことが明らかとなった。さらに、今回合成に成功した化合物はFAPbI3と共存することで、ペロブスカイト構造の低温での安定化を補助する効果があることが明らかとなった。この知見を活かすことで、ペロブスカイト太陽電池の耐久性向上が期待できる。

東工大プレスリリース
https://www.titech.ac.jp/news/2023/067395

Journal of American Chemical Society, in press (DOI: 10.1021/jacs.3c05390)
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.3c05390