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微粒子化ペロブスカイト膜及びそれを用いた機能性素子

国内特許コード	P150012195
整理番号	2014-085
掲載日	2015年8月20日
出願番号	特願2015-110392
公開番号	特開2016-222492
登録番号	特許第6501303号
出願日	平成27年5月29日(2015.5.29)
公開日	平成28年12月28日(2016.12.28)
登録日	平成31年3月29日(2019.3.29)
発明者	當摩哲也モハマドシャヒドゥザマン山本晃平
出願人	国立大学法人金沢大学
発明の名称	微粒子化ペロブスカイト膜及びそれを用いた機能性素子
発明の概要	【課題】ハイブリット型の薄膜太陽電池の光発電材料に用いるナノレベルに微粒子化された機能性の高いペロブスカイト型結晶膜の提供。【解決手段】ペロブスカイト型結晶を生成する前駆体物質とイオン液体とを溶媒に溶解した溶液を塗布及び乾燥することで得られる、微粒子化ペロブスカイト膜。前駆体物質はハロゲン化アルキルアミンとハロゲン化金属の混合物、イオン液体はイミダゾリウム塩、溶媒はアミド系溶媒である。前駆体物質を溶媒に溶解した溶液にイオン液体を加えることで、このイオン液体が溶媒の急激な揮発するのを抑えつつ、従来のペロブスカイト結晶膜に比較して光学特性等が大きく変化した機能性の高い結晶膜となる微粒子化ペロブスカイト膜の製造方法。【選択図】図１
従来技術、競合技術の概要	光吸収の機能に有機と無機の材料を組み合わせたハイブリッド型の薄膜太陽電池の分野において、ペロブスカイト型結晶を光発電材料に用いた例が報告されている（非特許文献１）。この分野において光発電変換効率のさらなる向上や安定した性能、耐久性等の改善が要求されている。特許文献１には溶液中でナノ粒子を形成するのにイオン液体を用いた例が開示されているが、この技術は溶液中でナノ粒子を形成するためのものであり、結晶膜の形成過程でナノ微粒子化を図ったものではない。
産業上の利用分野	本発明はペロブスカイト型結晶膜に関し、特にナノサイズレベルに微粒子化された結晶膜に係る。
特許請求の範囲	【請求項1】ペロブスカイト型結晶を生成する前駆体物質とイオン液体とを溶媒に溶解した溶液を塗布及び乾燥し、その後にアニーリング処理することで得られる、微粒子化ペロブスカイト膜の製造方法。【請求項2】前記前駆体物質は、ハロゲン化アルキルアミンとハロゲン化金属との混合物であることを特徴とする請求項１記載の微粒子化ペロブスカイト膜の製造方法。【請求項3】前記イオン液体は、イミダゾリム塩、ピリジニウム塩、アンモニウム塩、ピロリジニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩のうち、いずれか１つ以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の微粒子化ペロブスカイト膜の製造方法。【請求項4】前記溶媒は、アミド系溶媒、ブチロラクトン、ジメチルスルホキシドのうちいずれかであることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の微粒子化ペロブスカイト膜の製造方法。【請求項5】請求項１～４のいずれかに記載の方法で製造された微粒子化ペロブスカイト膜を用いたことを特徴とする機能性素子の製造方法。
国際特許分類(IPC)	C01G 21/16 ハロゲン化物 H01L 51/44 装置の細部 H01L 21/312 有機物層，例．フォトレジスト H01L 41/187 セラミック組成物 H01L 35/24 有機組成物を用いるもの H01L 41/193 高分子組成物 H01L 51/46 材料の選択 H01L 35/14 無機組成物を用いるもの
Fターム	5F058BC03 金属酸化物 5F058BF46 塗布（回転，浸漬等） 5F058BH01 熱処理（後処理）＊ 5F151AA11 有機半導体＊
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出願権利状態	登録

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発明の名称	MICROPARTICULATED PEROVSKITE FILM AND FUNCTIONAL ELEMENT USING THE SAME
発明の概要	PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a perovskite type crystal film for use in a photovoltaic material of a hybrid thin-film solar cell that is microparticulated into a nanolevel and has high functionality. SOLUTION: The microparticulated perovskite film is produced by coating and drying a solution prepared by dissolving a precursor substance producing a perovskite crystal and an ionic liquid in a solvent. The precursor substance is a mixture of halogenated alkyl amine and a halogenated metal; the ionic liquid is an imidazolium salt; and the solvent is an amide-based solvent. The method for producing a microparticulated perovskite film produces a crystal film having higher functionality with largely changed optical characteristics or the like as compared with the conventional perovskite film while the ionic liquid suppresses the rapid volatilization of the solvent by adding the ionic liquid to the solution having the precursor substance dissolved in the solvent.

発明の名称

MICROPARTICULATED PEROVSKITE FILM AND FUNCTIONAL ELEMENT USING THE SAME 新技術説明会

発明の概要

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a perovskite type crystal film for use in a photovoltaic material of a hybrid thin-film solar cell that is microparticulated into a nanolevel and has high functionality.
SOLUTION: The microparticulated perovskite film is produced by coating and drying a solution prepared by dissolving a precursor substance producing a perovskite crystal and an ionic liquid in a solvent. The precursor substance is a mixture of halogenated alkyl amine and a halogenated metal; the ionic liquid is an imidazolium salt; and the solvent is an amide-based solvent. The method for producing a microparticulated perovskite film produces a crystal film having higher functionality with largely changed optical characteristics or the like as compared with the conventional perovskite film while the ionic liquid suppresses the rapid volatilization of the solvent by adding the ionic liquid to the solution having the precursor substance dissolved in the solvent.

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