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公開番号2025144762
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-03
出願番号2024044602
出願日2024-03-21
発明の名称ペロブスカイト太陽電池及びペロブスカイト太陽電池の製造方法
出願人株式会社アイシン
代理人弁理士法人R&C
主分類H10K 30/50 20230101AFI20250926BHJP()
要約【課題】カーボンを含む対向電極を用いて、薄くてフレキシブル性を有し、且つ光電変換効率の低下が抑制されたペロブスカイト太陽電池及びペロブスカイト太陽電池の製造方法を提供する。
【解決手段】ペロブスカイト太陽電池10は、ホール輸送層5に隣接配置された陽極電極62を有する。陽極電極62は、グラファイトフィラーを含むカーボン電極からなり、電流が流れる順方向に沿った導電率が、順方向と直交する直交方向に沿った導電率に比べて大きい。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
ホール輸送層に隣接配置された陽極電極を有するペロブスカイト太陽電池であって、
前記陽極電極は、グラファイトフィラーを含むカーボン電極からなり、電流が流れる順方向に沿った導電率が、前記順方向と直交する直交方向に沿った導電率に比べて大きい、ペロブスカイト太陽電池。
続きを表示（約 470 文字）【請求項２】
前記陽極電極において、前記順方向に沿った前記導電率は、前記直交方向に沿った前記導電率の１．２倍以上である請求項１に記載のペロブスカイト太陽電池。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のペロブスカイト太陽電池の製造方法であって、
前記順方向と平行な方向に沿って前記グラファイトフィラーを含むカーボンペーストを前記ホール輸送層の上に塗布して乾燥させることにより、前記陽極電極を形成する陽極電極形成工程を含むペロブスカイト太陽電池の製造方法。
【請求項４】
前記陽極電極形成工程は、前記順方向と平行な方向にコータを移動させることにより、前記ホール輸送層の上に前記カーボンペーストを塗布し、
前記カーボンペーストの粘度は６００ｃｐｓ以上２０００ｃｐｓ以下であり、
前記コータと前記ホール輸送層との間のギャップが３０μｍ以上１００μｍ以下であり、
前記コータの移動速度は、３ｍｍ／秒以上２０ｍｍ／秒以下である請求項３に記載のペロブスカイト太陽電池の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ペロブスカイト太陽電池及びペロブスカイト太陽電池の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、シリコン系、化合物半導体、有機半導体などの素子を用いたものが一般的である。最近では、高い光捕集能に加え、薄膜化や低コスト化の可能なペロブスカイト太陽電池が注目されている。
【０００３】
特許文献１には、カーボン電極を用いたペロブスカイト太陽電池が開示されている。該太陽電池においては、炭素電極にホール輸送と導電の２つの機能を持たせるため、遷移金属カルコゲナイド・アンモニウム塩、乳化剤、水、及びモノマーを原料に半導体特性を有する遷移金属カルコゲナイドでコーティングされた炭素ナノ球体を作製し、これに他の炭素材を混合して炭素スラリーを作製してカーボン電極としている。カーボン電極の厚さは１０μｍ～２０μｍである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
中国特許出願公開第１１５９８５９９９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されたペロブスカイト太陽電池は、発電効率は、８．０５％～９．７８％であり、金電極を用いたペロブスカイト太陽電池の半分以下である。これは、金に比べてカーボンは導電率が非常に低いことが原因である。従来のカーボン電極の構成は、ホール輸送層機能を持たせたカーボン材料をメインに使用しているため、カーボンの結晶性が悪くカーボン電極の導電率を向上させることが難しかった。そのため、金電極を用いた太陽電池セルと比較して発電効率を大きく低下させていた。逆に、必要な導電性を確保するためにカーボン電極の厚みを厚くすると、ペロブスカイト太陽電池の特徴である薄さとフレキシブル性とが犠牲になっていた。
【０００６】
そこで、カーボンを含む対向電極を用いて、薄くてフレキシブル性を有し、且つ光電変換効率の低下が抑制されたペロブスカイト太陽電池及びペロブスカイト太陽電池の製造方法が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係るペロブスカイト太陽電池の１つの実施形態は、ホール輸送層に隣接配置された陽極電極を有するペロブスカイト太陽電池であって、前記陽極電極は、グラファイトフィラーを含むカーボン電極からなり、電流が流れる順方向に沿った導電率が、前記順方向と直交する直交方向に沿った導電率に比べて大きい。
【０００８】
本実施形態によると、陽極電極はグラファイトフィラーを含むカーボン電極からなり、電流が流れる順方向に沿った導電率が、順方向と直交する直交方向に沿った導電率に比べて大きい。導電率が大きければ多くの電流を低抵抗で流すことができるので、光電変換効率が高くなる。そのため、順方向に沿って電流が流れるように構成することにより、高導電率の陽極電極を有し、且つ光電変換効率の低下が抑制されたペロブスカイト太陽電池が得られる。
【０００９】
本開示に係るペロブスカイト太陽電池の製造方法の１つの実施形態は、上記に記載のペロブスカイト太陽電池の製造方法であって、前記順方向と平行な方向に沿って前記グラファイトフィラーを含むカーボンペーストを前記ホール輸送層の上に塗布して乾燥させることにより、前記陽極電極を形成する陽極電極形成工程を含む。
【００１０】
本実施形態によると、順方向と平行な方向に沿ってグラファイトフィラーを含むカーボンペーストをホール輸送層の上に塗布して乾燥させるという簡便な方法により陽極電極を形成するので、容易に高導電率の陽極電極を有し、且つ光電変換効率の低下が抑制されたペロブスカイト太陽電池を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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