钙钛矿型化合物和光电转换元件的制作方法

本发明涉及钙钛矿型化合物和光电转换元件。

背景技术：

1、近年来，作为下一代的太阳能电池之一，包含具有钙钛矿结构的化合物（钙钛矿型化合物）的光电转换元件（例如钙钛矿太阳能电池）备受关注。作为一个例子，钙钛矿太阳能电池具有从受光面侧起依次排列有由n型半导体构成的电子传输层、钙钛矿层（光吸收层）、由p型半导体构成的空穴传输层的所谓的n-i-p型的层叠结构。作为另一例，钙钛矿太阳能电池具有从受光面侧起依次排列有由p型半导体构成的空穴传输层、钙钛矿层、由n型半导体构成的电子传输层的所谓的p-i-n型的层叠结构。

2、钙钛矿层包含具有钙钛矿型的晶体结构的化合物。具有钙钛矿型的晶体结构的化合物由通式a-b-x3表示。

3、作为构成钙钛矿型化合物的元素或分子a、b、x，已知可以应用多种多样的元素或分子（非专利文献1、非专利文献2、非专利文献3）。

4、现有技术文献

5、非专利文献

6、非专利文献1：liang, j., et al., j. am. chem. soc. 139, 14009-14012（2017）

7、非专利文献2：fang, z., et al., nano energy 61, 389-396（2019）

8、非专利文献3：wang, z., et al., adv. sci. 2019, 6, 1801704

技术实现思路

1、然而，已知应用于光电转换元件的钙钛矿型化合物大多在耐热性的观点上存在课题。特别是在可能暴露于高温的环境下，例如人造卫星那样的在宇宙空间中使用的情况下，需要能够耐受比在地上使用的温度高的温度的钙钛矿型化合物。

2、从这样的观点出发，期望具有高耐热性的钙钛矿型化合物和光电转换元件。

3、一个方式的钙钛矿型化合物具有a（pb1-xsnx）i3-ybry所示的组成式。元素a为选自li、na、k、rb和cs中的1种或2种以上的元素。该组成式中的x和y属于以下的（1）～（6）中的任一个范围：

4、（1）0.0≤x＜0.0125且1.6≤y≤3.0

5、（2）0.0125≤x＜0.1且1.1≤y≤3.0

6、（3）0.1≤x＜0.3且0.8≤y≤3.0

7、（4）0.3≤x＜0.5且0.8≤y≤3.0

8、（5）0.5≤x＜0.7且0.8≤y≤2.8

9、（6）0.7≤x≤0.8且0.8≤y≤1.8。

10、一个方式的光电转换元件具有包含上述钙钛矿型化合物的光吸收层。

技术特征：

1.一种钙钛矿型化合物，其具有a（pb1-xsnx）i3-ybry所示的组成式，

2.根据权利要求1所述的钙钛矿型化合物，其属于以下的（1）～（5）中的任一个范围：

3.根据权利要求1或2所述的钙钛矿型化合物，其价带与导带之间的带隙为1.9ev以下。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的钙钛矿型化合物，其价带与导带之间的带隙为1.5ev以上。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的钙钛矿型化合物，其中，所述元素a为cs。

6.根据权利要求5所述的钙钛矿型化合物，其还满足“y≤5.0x＋1.0”。

7.一种光电转换元件，其具有包含权利要求1～6中任一项所述的钙钛矿型化合物的光吸收层。

技术总结提供一种具有高耐热性的钙钛矿型化合物。钙钛矿型化合物具有A（Pb<subgt;1‑x</subgt;Sn<subgt;x</subgt;）I<subgt;3‑y</subgt;Br<subgt;y</subgt;所示的组成式。元素A为选自Li、Na、K、Rb和Cs中的1种或2种以上的元素。该组成式中的x和y属于以下的（1）～（6）中的任一个范围：（1）0.0≤x＜0.0125且1.6≤y≤3.0（2）0.0125≤x＜0.1且1.1≤y≤3.0（3）0.1≤x＜0.3且0.8≤y≤3.0（4）0.3≤x＜0.5且0.8≤y≤3.0（5）0.5≤x＜0.7且0.8≤y≤2.8（6）0.7≤x≤0.8且0.8≤y≤1.8。技术研发人员：中村元志,马渊隆,濑川浩司,别所毅隆,野野村一辉受保护的技术使用者：出光兴产株式会社技术研发日：技术公布日：2025/1/6