本發(fā)明涉及鈣鈦礦型化合物和光電轉(zhuǎn)換元件。

背景技術(shù)：

1、近年來，作為下一代的太陽能電池之一，包含具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的化合物（鈣鈦礦型化合物）的光電轉(zhuǎn)換元件（例如鈣鈦礦太陽能電池）備受關(guān)注。作為一個例子，鈣鈦礦太陽能電池具有從受光面?zhèn)绕鹨来闻帕杏杏蒼型半導(dǎo)體構(gòu)成的電子傳輸層、鈣鈦礦層（光吸收層）、由p型半導(dǎo)體構(gòu)成的空穴傳輸層的所謂的n-i-p型的層疊結(jié)構(gòu)。作為另一例，鈣鈦礦太陽能電池具有從受光面?zhèn)绕鹨来闻帕杏杏蓀型半導(dǎo)體構(gòu)成的空穴傳輸層、鈣鈦礦層、由n型半導(dǎo)體構(gòu)成的電子傳輸層的所謂的p-i-n型的層疊結(jié)構(gòu)。

2、鈣鈦礦層包含具有鈣鈦礦型的晶體結(jié)構(gòu)的化合物。具有鈣鈦礦型的晶體結(jié)構(gòu)的化合物由通式a-b-x3表示。

3、作為構(gòu)成鈣鈦礦型化合物的元素或分子a、b、x，已知可以應(yīng)用多種多樣的元素或分子（非專利文獻1、非專利文獻2、非專利文獻3）。

4、現(xiàn)有技術(shù)文獻

5、非專利文獻

6、非專利文獻1：liang,?j.,?et?al.,?j.?am.?chem.?soc.?139,?14009-14012（2017）

7、非專利文獻2：fang,?z.,?et?al.,?nano?energy?61,?389-396（2019）

8、非專利文獻3：wang,?z.,?et?al.,?adv.?sci.?2019,?6,?1801704

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、然而，已知應(yīng)用于光電轉(zhuǎn)換元件的鈣鈦礦型化合物大多在耐熱性的觀點上存在課題。特別是在可能暴露于高溫的環(huán)境下，例如人造衛(wèi)星那樣的在宇宙空間中使用的情況下，需要能夠耐受比在地上使用的溫度高的溫度的鈣鈦礦型化合物。

2、從這樣的觀點出發(fā)，期望具有高耐熱性的鈣鈦礦型化合物和光電轉(zhuǎn)換元件。

3、一個方式的鈣鈦礦型化合物具有a（pb1-xsnx）i3-ybry所示的組成式。元素a為選自li、na、k、rb和cs中的1種或2種以上的元素。該組成式中的x和y屬于以下的（1）～（6）中的任一個范圍：

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、一個方式的光電轉(zhuǎn)換元件具有包含上述鈣鈦礦型化合物的光吸收層。

技術(shù)特征：

1.一種鈣鈦礦型化合物，其具有a（pb1-xsnx）i3-ybry所示的組成式，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦型化合物，其屬于以下的（1）～（5）中的任一個范圍：

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鈣鈦礦型化合物，其價帶與導(dǎo)帶之間的帶隙為1.9ev以下。

4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項所述的鈣鈦礦型化合物，其價帶與導(dǎo)帶之間的帶隙為1.5ev以上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項所述的鈣鈦礦型化合物，其中，所述元素a為cs。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鈣鈦礦型化合物，其還滿足“y≤5.0x＋1.0”。

7.一種光電轉(zhuǎn)換元件，其具有包含權(quán)利要求1～6中任一項所述的鈣鈦礦型化合物的光吸收層。

技術(shù)總結(jié)
提供一種具有高耐熱性的鈣鈦礦型化合物。鈣鈦礦型化合物具有A（Pb<subgt;1?x</subgt;Sn<subgt;x</subgt;）I<subgt;3?y</subgt;Br<subgt;y</subgt;所示的組成式。元素A為選自Li、Na、K、Rb和Cs中的1種或2種以上的元素。該組成式中的x和y屬于以下的（1）～（6）中的任一個范圍：（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。

技術(shù)研發(fā)人員：中村元志,馬淵隆,瀨川浩司,別所毅隆,野野村一輝
受保護的技術(shù)使用者：出光興產(chǎn)株式會社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6