高効率薄膜太陽電池の物理と化学 ペロブスカイトと有機半導体

構成数 : 1

第1編 太陽電池の基礎
1.デバイス物理― 太陽電池の動作原理 ―
1.1 半導体とバンド理論
1.2 直接遷移・間接遷移と電荷有効質量
1.3 フォノンとの相互作用
1.4 電荷キャリア移動度:バンド伝導,ホッピング伝導
1.5 pn接合と太陽電池素子の等価回路
1.6 太陽電池素子構造と性能評価
1.7 フィルファクターとエネルギー損失
1.8 まとめ

2.詳細平衡理論と応用― 太陽電池への適用妥当性の検討 ―
2.1 詳細平衡と限界効率の基礎物理
2.1.1 S-Q理論以前の太陽電池効率理論
2.1.2 物体表面からの熱輻射と詳細平衡
2.1.3 黒体輻射,太陽光,集光
2.1.4 太陽光発電の熱力学的限界効率
2.1.5 さまざまな半導体モデル
2.2 太陽電池の詳細平衡理論
2.2.1 透過・熱化損失による限界効率
2.2.2 輻射損失と質量作用法則
2.2.3 詳細平衡限界効率
2.2.4 外部・内部発光効率と詳細平衡理論の拡張
2.2.5 相反関係式と詳細平衡理論の拡張
2.2.6 絶対エレクトロルミネッセンス計測と応用
2.2.7 理論の適用条件
2.3 まとめ

第2編 ぺロブスカイト太陽電池
3.材料化学― 高性能化,実用化に向けた各層の材料 ―
3.1 ペロブスカイト太陽電池とは
3.1.1 ハライドペロブスカイトの構成イオン
3.1.2 イオンの混合によるバンドギャップ制御
3.2 ペロブスカイト太陽電池開発の歴史
3.2.1 初期のペロブスカイト太陽電池
3.2.2 マルチイオン組成
3.3 ペロブスカイト半導体膜の作製方法
3.4 鉛フリー型ペロブスカイト材料
3.4.1 スズペロブスカイト
3.4.2 その他の鉛フリー型ペロブスカイト
3.5 ペロブスカイト太陽電池のデバイス構造
3.6 電荷輸送材料
3.6.1 正孔輸送材料
3.6.2 電子輸送材料
3.7 ペロブスカイト層の表面修飾材料
3.8 電極材料
3.9 まとめ

4.結晶構造― 単結晶X線構造解析のポイント ―
4.1 ペロブスカイト構造
4.2 ハライドペロブスカイト
4.3 ハライドペロブスカイト結晶の特徴
4.4 ハライドペロブスカイト結晶の構造によるバンドギャップ制御
4.5 (CH3NH3)+(PbI3)-の結晶構造
4.6 単結晶X線構造解析
4.6.1 単結晶X線回折実験
4.6.2 電子密度分布
4.6.3 吸収補正
4.6.4 原子のアサイン
4.7 まとめ

5.結晶成長― 各種プロセスにおける結晶成長のしくみ ―
5.1 結晶成長の物理
5.2 ペロブスカイトの結晶成長
5.3 溶液からのペロブスカイトの結晶成長
5.4 真空蒸着によるペロブスカイトの結晶成長
5.5 ペロブスカイトの結晶成長過程の解析
5.6 まとめ

6.光物理― 半導体としての基礎特性 ―
6.1 ペロブスカイト半導体
6.2 電子構造
6.2.1 バンド構造
6.2.2 組成によるバンドギャップ操作
6.3 光学スペクトル
6.3.1 吸収および発光スペクトル
6.3.2 共鳴励起発光とアンチストークス発光
6.3.3 発光ダイナミクス
6.3.4 鉛フリースズペロブスカイト
6.4 フォトンリサイクリングとキャリア拡散
6.4.1 発光の再吸収とキャリア拡散
6.4.2 キャリア寿命と発光スペクトル
6.4.3 薄膜のグレインサイズと発光スペクトル
6.5 光学特性の温度依存性
6.5.1 LOフォノン
6.5.2 発光スペクトルの温度依存性
6.5.3 屈折率の温度依存性
6.6 フォノン