単結晶半導体（シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素など）は、太陽電池分野において、多結晶薄膜に比べて一般的に光電変換効率が優れています。しかし、ABX₃という新しい有機-無機ハイブリッド金属ハライドペロブスカイト材料を用いた第3世代太陽電池では、その最高認証効率>26%が多結晶薄膜に基づいて達成されています。現在、単結晶ペロブスカイト太陽電池の最高効率は約24%であり、関連研究は少ないです。多結晶ペロブスカイト薄膜は、粒界、空孔欠陥、不純物欠陥、反位欠陥などの高密度の固有構造欠陥を有し、太陽電池デバイスの安定性の低下や深刻なヒステリシス効果などの問題を引き起こします。それに対し、ペロブスカイト単結晶は、粒界がなく、欠陥密度が低く、キャリア寿命と拡散距離が長いという利点を持ち、これらの特性は高性能な光電子デバイスの理想的な材料となります。本総説では、ペロブスカイト単結晶太陽電池の基本的なデバイス構造を簡潔に紹介し、異なる組成で構成されたペロブスカイト単結晶材料の長所と短所を体系的にまとめ、さまざまな単結晶ペロブスカイト材料の作製・成長方法を議論し、最新の研究進展と重要な課題を詳細に分析します。特に単結晶ペロブスカイト材料の組成、デバイス構造、成長プロセスとデバイス性能の関係を重点的に強調しています。本総説が、高効率かつ高安定性のペロブスカイト単結晶太陽電池の開発に役立つことを願っています。

ペロブスカイト太陽電池; 単結晶ペロブスカイト; 欠陥; 空間制限昇温法