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公開番号2025160811
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-23
出願番号2024063612
出願日2024-04-10
発明の名称ペロブスカイト型太陽電池の製造方法
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人平木国際特許事務所
主分類H10K 30/50 20230101AFI20251016BHJP()
要約【課題】本発明は、光電変換層の劣化を抑制可能な、ペロブスカイト型太陽電池の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、ペロブスカイト化合物を含有する光電変換層を有する、ペロブスカイト型太陽電池の製造方法であって、前記光電変換層の上に形成された電子輸送層又は正孔輸送層の上に、銀ナノワイヤ溶液を塗布する工程を含み、前記銀ナノワイヤ溶液の溶媒が、炭素数3以上のアルコールであることを特徴とする、ペロブスカイト型太陽電池の製造方法に関する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ペロブスカイト化合物を含有する光電変換層を有する、ペロブスカイト型太陽電池の製造方法であって、
前記光電変換層の上に形成された電子輸送層又は正孔輸送層の上に、銀ナノワイヤ溶液を塗布する工程を含み、
前記銀ナノワイヤ溶液の溶媒が、炭素数３以上のアルコールであることを特徴とする、
ペロブスカイト型太陽電池の製造方法。
続きを表示（約 250 文字）【請求項２】
フラーレン化合物を含有する電子輸送層上に、前記銀ナノワイヤ溶液を塗布する工程を含み、
前記銀ナノワイヤ溶液の溶媒が、炭素数５以下のアルコールであることを特徴とする、
請求項１に記載のペロブスカイト型太陽電池の製造方法。
【請求項３】
前記銀ナノワイヤ溶液をインクジェット法により塗布する工程を含み、
前記銀ナノワイヤ溶液の溶媒が、炭素数４以上のアルコールであることを特徴とする、
請求項１又は２に記載のペロブスカイト型太陽電池の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明はペロブスカイト型太陽電池の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、環境負荷の低いエネルギー源として広く用いられている。太陽電池としては、光電変換層にシリコンを用いたシリコン（Ｓｉ）太陽電池や、光電変換層の主成分がペロブスカイト化合物であるペロブスカイト型太陽電池が知られている。
【０００３】
ペロブスカイト型太陽電池としては、例えば、基板と、第１電極層と、第１キャリア層（例えば、正孔輸送層又は電子輸送層）と、ペロブスカイト化合物を含有する光電変換層と、第２キャリア層（例えば、電子輸送層又は正孔輸送層）と、第２電極層とを備えるものが知られている。
【０００４】
太陽電池の電極としては、透明導電膜が広く用いられている。透明導電膜としては、酸化インジウム系（インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等）の透明導電膜が知られている。酸化インジウム系透明導電膜は、通常、スパッタ法により成膜される。
【０００５】
酸化インジウム系透明導電膜を第２電極層に用いるペロブスカイト型太陽電池の製造においては、酸化インジウム系透明導電膜の成膜は、光電変換層、電子輸送層及び正孔輸送層のような下地の層に熱ダメージを与えないように、低温でスパッタ成膜する必要がある。しかし、酸化インジウム系透明導電膜は、低温成膜では結晶性が低く、低抵抗な膜が得られない。また、ペロブスカイト化合物を含有する有機膜である光電変換層を真空に晒すことによる膜成分の揮発も懸念される。さらに、真空プロセスであるスパッタ法は製造コストが高いという問題もある。
【０００６】
酸化インジウム系透明導電膜以外の透明導電膜として、銀ナノワイヤ等の金属ナノワイヤによる透明導電膜も注目されている。銀ナノワイヤによる透明導電膜は、銀ナノワイヤ溶液を塗布することにより成膜することができるため、低コストで成膜することができる。さらに、銀ナノワイヤによる透明導電膜は、酸化インジウム系透明導電膜と同程度の性能を有する。このように、銀ナノワイヤによる透明導電膜は、酸化インジウム系透明導電膜における前記の問題の解決のために有望であると期待されていた。
【０００７】
ここで、特許文献１に記載されるように、銀ナノワイヤインクは、通常、水とアルコールとの混合溶媒を含む。しかし、ペロブスカイト化合物は、水等の極性溶媒に対する耐性が低いことが知られている。このため、光電変換層中のペロブスカイト化合物が、水等の極性溶媒と直接接触したり、隣接する層内を拡散して光電変換層に到達した水等の極性溶媒分子と接触すると劣化してしまう。よって、従来の銀ナノワイヤインクを用いてペロブスカイト型太陽電池を製造した場合、光電変換層が劣化する恐れがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特許第６７２３３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記の通り、従来の銀ナノワイヤ溶液を用いたペロブスカイト型太陽電池の製造においては、光電変換層が劣化する恐れがあった。それ故、本発明は、光電変換層の劣化を抑制可能な、ペロブスカイト型太陽電池の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、ペロブスカイト型太陽電池の製造において、銀ナノワイヤ溶液の溶媒として特定のアルコールを用いることにより、光電変換層の劣化が抑制されることを見出し、本発明を完成した。
（【００１１】以降は省略されています）

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