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公開番号2025165620
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-05
出願番号2024069780
出願日2024-04-23
発明の名称ペロブスカイト型太陽電池の製造装置及び製造方法
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人平木国際特許事務所
主分類H10K 30/50 20230101AFI20251028BHJP()
要約【課題】光電変換層におけるピンホールの発生を抑制できるペロブスカイト型太陽電池の製造装置及び製造方法を提供する。
【解決手段】ペロブスカイト型太陽電池の製造装置1は、ペロブスカイト化合物を含有する光電変換層を有するペロブスカイト型太陽電池を製造する装置であって、ペロブスカイト化合物を溶質として含む塗布面に対して前駆体溶液を塗布する前駆体溶液塗布部11と、前駆体溶液が塗布された塗布面に対して、前記前駆体溶液の溶媒よりも前記ペロブスカイト化合物の溶解度が小さい貧溶媒を塗布する貧溶媒塗布部12と、塗布面近傍を換気する換気部13とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ペロブスカイト化合物を含有する光電変換層を有するペロブスカイト型太陽電池の製造装置であって、
前記ペロブスカイト化合物を溶質として含む前駆体溶液を塗布面に対して塗布する前駆体溶液塗布部と、
前記前駆体溶液が塗布された塗布面に対して、前記前駆体溶液の溶媒よりも前記ペロブスカイト化合物の溶解度が小さい貧溶媒を塗布する貧溶媒塗布部と、
前記塗布面近傍を換気する換気部と、
を備えることを特徴とするペロブスカイト型太陽電池の製造装置。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記塗布面近傍の有機化合物のガス濃度を検出するガス濃度検出部と、前記換気部の換気量を制御する制御装置と、を更に備え、
前記制御装置は、前記ガス濃度検出部によって検出された前記塗布面近傍の前記有機化合物のガス濃度に基づいて、前記換気部の換気量を制御する請求項１に記載のペロブスカイト型太陽電池の製造装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記塗布面近傍の前記有機化合物のガス濃度が予め設定された範囲内となるように、前記換気部の換気量を制御する請求項２に記載のペロブスカイト型太陽電池の製造装置。
【請求項４】
前記換気部は、前記塗布面近傍のガスを排気する排気部を有するように構成されている請求項１～３のいずれか一項に記載のペロブスカイト型太陽電池の製造装置。
【請求項５】
前記換気部は、前記塗布面近傍に対して送風する送風部を有するように構成されている請求項１～３のいずれか一項に記載のペロブスカイト型太陽電池の製造装置。
【請求項６】
ペロブスカイト化合物を含有する光電変換層を有するペロブスカイト型太陽電池の製造方法であって、
前記ペロブスカイト化合物を溶質として含む前駆体溶液を塗布面に対して塗布する前駆体溶液塗布工程と、
前記前駆体溶液が塗布された塗布面に対して前記前駆体溶液の溶媒よりも前記ペロブスカイト化合物の溶解度が小さい貧溶媒を塗布する貧溶媒塗布工程と、
少なくとも前記前駆体溶液塗布工程と前記貧溶媒塗布工程との間に、前記塗布面近傍を換気する換気工程と、
を含むことを特徴とするペロブスカイト型太陽電池の製造方法。
【請求項７】
請求項１に記載のペロブスカイト型太陽電池の製造装置の動作を制御する、制御装置。
【請求項８】
前記塗布面近傍の有機化合物のガス濃度に基づいて、前記換気部の換気量を制御する、請求項７に記載の制御装置。
【請求項９】
前記塗布面近傍の前記有機化合物のガス濃度が予め設定された範囲内となるように、前記換気部の換気量を制御する、請求項８に記載の制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペロブスカイト型太陽電池の製造装置及び製造方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
太陽電池の一種として、光電変換層の主成分としてペロブスカイト化合物を用いた、ペロブスカイト型太陽電池が知られている。
【０００３】
ペロブスカイト化合物を含有する光電変換層の形成方法として、例えば、特許文献１には、ペロブスカイト膜の材料膜を塗布した後、該材料膜にガス状又はミスト状の貧溶媒を吹き付けて、該材料膜を乾燥及び結晶化する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２３－１４８１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、このような従来のペロブスカイト型太陽電池の製造方法においては、光電変換層にピンホールが発生することがあった。光電変換層にピンホールが発生すると、太陽電池の発電性能が低下し、また、短絡の恐れもある。
【０００６】
本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、光電変換層におけるピンホールの発生を抑制できるペロブスカイト型太陽電池の製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るペロブスカイト型太陽電池の製造装置は、ペロブスカイト化合物を含有する光電変換層を有するペロブスカイト型太陽電池の製造装置であって、前記ペロブスカイト化合物を溶質として含む前駆体溶液を塗布面に対して塗布する前駆体溶液塗布部と、前記前駆体溶液が塗布された塗布面に対して、前記前駆体溶液の溶媒よりも前記ペロブスカイト化合物の溶解度が小さい貧溶媒を塗布する貧溶媒塗布部と、前記塗布面近傍を換気する換気部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るペロブスカイト型太陽電池の製造装置では、前駆体溶液が塗布された塗布面近傍を換気する換気部を備えるので、塗布面近傍を換気し、塗布面近傍の有機化合物のガス濃度を低減することができる。その結果、ペロブスカイト化合物の結晶核が面内で均一に生成できるので、光電変換層におけるピンホールの発生を抑制することができる。
【０００９】
本発明に係るペロブスカイト型太陽電池の製造装置において、前記塗布面近傍の有機化合物のガス濃度を検出するガス濃度検出部と、前記換気部の換気量を制御する制御装置と、を更に備え、前記制御装置は、前記ガス濃度検出部によって検出された前記塗布面近傍の前記有機化合物のガス濃度に基づいて、前記換気部の換気量を制御することが好適である。このようにすれば、光電変換層におけるピンホールの発生を抑制できるとともに、光電変換層の表面粗さを小さく抑えることができる。
【００１０】
本発明に係るペロブスカイト型太陽電池の製造装置において、前記制御装置は、前記塗布面近傍の前記有機化合物のガス濃度が予め設定された範囲内となるように、前記換気部の換気量を制御することが好適である。このようにすれば、光電変換層におけるピンホールの発生を一層抑制できるとともに、光電変換層の表面粗さを小さく抑えることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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