金属ハロゲン化物ペロブスカイト太陽電池はすでに認証された光電変換効率25.7％を達成しており、結晶シリコン太陽電池の最高認証効率26.7％に近づいています。周知のとおり、ABX₃ペロブスカイト材料の結晶構造の組成設計は、高効率で安定したデバイスの実現において重要な役割を果たしており、特に近年、研究者の間で広く注目されているX位置のハロゲン陰イオン組成設計が挙げられます。最近、研究者たちは偽ハロゲン陰イオンをペロブスカイト結晶のドーパント成分、前駆体添加剤、薄膜の後処理材料、電荷輸送材料、界面パッシベーターおよび改質剤として導入する多くの研究を行っており、その結果、偽ハロゲンイオン修飾がデバイスの効率と安定性向上の重要な戦略であることが証明されています。本総説では、現在ペロブスカイト太陽電池に使用可能な複数の種類の偽ハロゲンイオンを詳細に比較・総括し、それらがペロブスカイト結晶薄膜の形態、光電特性、担体移動特性およびデバイスの光伏特性と安定性に及ぼす影響の深いメカニズムと本質についてまとめています。また、本稿ではまだ未開拓の偽ハロゲンイオンについての展望と分析も行い、今後の研究においてペロブスカイト太陽電池の光伏特性向上に効果的に寄与することを期待しています。

偽ハロゲンイオン;組成工学;ペロブスカイト太陽電池;欠陥パッシベーション