逆構造型ペロブスカイト太陽電池の高効率化・高耐久性を実現する輸送層の役割と界面設計および常温製膜技術【LIVE配信・WEBセミナー】

セミナー趣旨

■注目ポイント

　★「高付加価値化」をキーワードに、色調制御による建材一体型発電（BIPV）や、繊維状PSCによるウェアラブル応用など、多面的な展開を紹介！

　★開発中の酸化チタンの常温製膜技術と、フラーレンの代わりに酸化チタンを用いた逆構造型ペロブスカイト太陽電池の特性を紹介！

　★正孔輸送層の役割を、界面電子準位接続という基礎物理の視点から解説！

　★電子準位の標準的測定法である紫外光電子分光法、低エネルギー逆光電子分光法の基礎を平易に紹介し、非専門の受講者にも基礎から理解できる！

セミナープログラム

■講演の構成
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第1講：13:00-14:00（愛知工業大学：清家 氏）
　「ペロブスカイト太陽電池の高付加価値化に向けた応用展開」

第2講：14:10-14:40（産業技術総合研究所：古郷 氏）
　「TiO2の常温製膜技術と逆構造ペロブスカイト太陽電池への応用」

第3講：14:50-16:05（千葉大学：吉田 氏）
　「逆型ペロブスカイト太陽電池の単分子膜正孔輸送層の界面電子準位接続」
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【第1講】 ペロブスカイト太陽電池の高付加価値化に向けた応用展開

【講演主旨】

　ペロブスカイト太陽電池（PSC）は、シリコンを凌駕する高効率と製造コスト低減の可能性から、次世代太陽電池として世界的に注目を集めています。

　本講演では、ペロブスカイト太陽電池の社会実装の状況を説明した後、「高付加価値化」をキーワードに、色調制御による建材一体型発電（BIPV）や、繊維状PSCによるウェアラブル応用など、多面的な展開を紹介します。

　異分野の方にも分かりやすく、エネルギー・デザイン・社会実装の観点から、今後の可能性を議論します。

【プログラム】

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1. ペロブスカイト太陽電池の基礎と実用化へ向けての動向
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2. 高効率化の技術課題と解決アプローチ
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3. 色調制御と建材一体型応用（BIPV）
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【質疑応答】

【キーワード】

ペロブスカイト太陽電池、建材一体型太陽電池（BIPV）、糸状PCS

【講演の最大のPRポイント】

ペロブスカイト太陽電池の高効率化に加え、色調制御や繊維化による新しい価値創造を先導する研究成果を紹介します。

【習得できる知識】

ペロブスカイト太陽電池の基礎と実用化へ向けての動向
高付加価値化（色調制御・BIPV・繊維化）の研究事例
エネルギー技術を社会実装につなげる視点

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【第2講】 TiO2の常温製膜技術と逆構造ペロブスカイト太陽電池への応用

【講演主旨】

　逆構造型ペロブスカイト太陽電池の電子輸送層には、フラーレン系材料が一般に用いられるが、１グラム当たり数万円程度と高価であり、また耐久性にも課題がある。

　ペロブスカイト太陽電池では、ペロブスカイトの上に電子輸送層を低温で製膜する必要があり、本講演では、講師が開発中の酸化チタンの常温製膜技術と、フラーレンの代わりに酸化チタンを用いた逆構造型ペロブスカイト太陽電池の特性を紹介する。

【プログラム】

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1. 逆構造型ペロブスカイト太陽電池に用いられる電子輸送層の特徴
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2．酸化チタンの一般的な製膜方法
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3. 酸化チタンの常温製膜技術
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4．常温製膜酸化チタンを用いたペロブスカイト太陽電池の特性評価
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5．課題と展望
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【質疑応答】


【キーワード】

ペロブスカイト太陽電池、電子輸送層、酸化チタン、常温製膜


【講演の最大のPRポイント】

2014年から2017年まで桐蔭横浜大学で宮坂力教授の研究室に所属し、黎明期よりペロブスカイト太陽電池の研究に関わってきました。

2017年からは産業技術総合研究所でペロブスカイト太陽電池の実用化に関わる最先端技術の開発を行っています。

本講演では無機材料製膜の知識を生かして現在開発中の酸化チタン常温製膜技術についてご紹介します。


【習得できる知識】

・ペロブスカイト太陽電池の電子輸送層に関する基礎知識
・金属酸化物の一般的な製膜法と低温製膜の課題
・半導体材料の物性が太陽電池の発電性能に及ぼす効果
など

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【第3講】 逆型ペロブスカイト太陽電池の単分子膜正孔輸送層の界面電子準位接続

【講演主旨】

　逆型ペロブスカイト太陽電池で単分子膜正孔輸送層（SAM/HCM）が、高い変換効率と安定性を実現することから注目されている。

　本講演では、正孔輸送層の役割を、界面電子準位接続という基礎物理の視点から解説する。

　まず従来モデルを整理し、電極／単分子膜は界面双極子、単分子膜／ペロブスカイトは半導体ヘテロ接合として捉える統一モデルを提示。これにより正孔収集性と電荷選択性の最適条件を明確化し、材料設計の具体的指針へつなげる。あわせて、電子準位の標準的測定法である紫外光電子分光法、低エネルギー逆光電子分光法の基礎を平易に紹介し、非専門の受講者にも基礎から理解できる構成とする。

【プログラム】

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1. 緒言
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　1-1．逆型ペロブスカイト太陽電池の特徴と現状
　1-2．単分子膜正孔輸送層（HCM/SAM）の登場背景
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2．界面電子準位の基礎
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　2-1．電子分光法（紫外光電子分光、低エネルギー逆光電子分光、準安定原子分光）の基礎と測定情報
　2-2．仕事関数、イオン化エネルギー、電子親和力
　2-3．エネルギーダイヤグラムと界面電子準位接続
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3．従来の界面電子準位接続モデル
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　3-1．真空準位整合モデル/フェルミ準位整合モデル/ショットキーモデルの考え方
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4．新しい統一的界面モデルの提案
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　4-1．電極／HCM界面：界面双極子モデル
　4-2．HCM／ペロブスカイト界面：半導体ヘテロ接合モデル
　4-3．バンドの曲がりと障壁高さの意味と評価方法
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5．モデルによる太陽電池性能の理解と検証
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　5-1．材料ごとの性能差の物理的起源
　5-2．鉛系・スズ系ペロブスカイトと多様なHCMへの適用例
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6．単分子膜設計への指針
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　6-1．仕事関数・イオン化エネルギーの決定要因
　6-2．分子配向と界面双極子の役割
　6-3．分子軌道と分極エネルギー
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７．まとめ
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【質疑応答】


【キーワード】

逆型ペロブスカイト太陽電池、単分子膜正孔輸送層（SAM/HCM）、界面電子準位接続、仕事関数、イオン化エネルギー、電子親和力、正孔収集効率、紫外光電子分光法、低エネルギー逆光電子分光法


【講演の最大のPRポイント】

低エネルギー逆光電子分光法（LEIPS）の開発者で電子準位研究の一人者が、電子分光（UPS・LEIPS・MAES）の基礎から界面電子準位接続を平易に解説。

ペロブスカイト太陽電池の正孔収集単分子膜／ペロブスカイト界面の統一モデルを提示し、材料選択則を提案する。


【習得できる知識】

・逆型ペロブスカイト太陽電池における正孔輸送層の役割
・電子準位接続とデバイス性能の関係
・仕事関数、イオン化エネルギー、電子親和力の正しい理解
・紫外光電子分光法、低エネルギー逆光電子分光法の原理と電子準位の測定方法
・正孔輸送層が高効率に機能する界面電子準位
・正孔輸送層（SAM/HCM）の分子設計・材料選択のための実践的指針

セミナー講師

第1部　 愛知工業大学　 工学部電気学科　 清家　善之　氏
第2部　 産業技術総合研究所　 ゼロエミッション国際共同研究センター　 古郷　敦史　氏
第3部　 千葉大学　 大学院工学研究院　教授　 吉田　弘幸　氏

セミナー受講料

【1名の場合】55,000円(税込、テキスト費用を含む)
2名以上は一人につき、16,500円が加算されます。

主催者

開催場所