非鉛ペロブスカイト太陽電池材を高速評価 阪大、協働ロボ活用

測定精度も向上

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  協働ロボでマイクロ波伝導度の自動測定

大阪大学の佐伯昭紀教授らは、協働ロボットで非鉛ペロブスカイト太陽電池材料を高速評価するシステムを開発した。太陽電池の発電性能でなく、薄膜の光吸収やマイクロ波伝導度など計測しやすい物性値で評価する。測定効率は６倍になった。５７６条件を探索し、太陽電池変換効率は０・３５％から２・３６％に向上した。

セシウム・ビスマス・アンチモン・ヨウ素系の薄膜を高速評価する。紫外光や可視光、赤外光の吸収と励起光、電荷の動きやすさを表すマイクロ波伝導度などを測定する。薄膜試料のストックと測定装置の間を小型協働ロボットでハンドリングする。自動化で測定時間は３０分から５分に短縮し、測定精度は５倍向上した。

有望な元素組成や添加剤条件を割り出し、実際に太陽電池を組んで評価すると変換効率は２・３６％だった。材料自体の変換効率は低いが、探索指針を確立できた。