弱い光でも運動エネルギーに変換する効率性の高いペロブスカイト太陽電池について。NHKのサイエンスZEROで紹介されていました。

Perovskite is a crystal structure that follows the formula ABX3 and is found in an enormous number of compounds with various properties and applications. The structure consists of two positively charged ions (cations), often of different sizes, and a negatively charged ion (an anion) that bonds to both cations. Perovskite materials exhibit many intriguing properties, such as ferroelectricity, superconductivity, charge ordering, and high thermopower, among others.

One of the most important applications of perovskite materials is in the field of solar cells. Perovskite solar cells (PSCs) are a type of solar cell that includes a perovskite-structured compound as the light-harvesting active layer. The raw materials used and the possible fabrication methods are at low cost. The high absorption coefficient of perovskite materials enables ultrathin films to absorb the complete visible solar spectrum. PSCs have a high efficiency, thin, lightweight, and flexible solar modules. PSCs have the potential of achieving even higher efficiencies and very low production costs, and have become commercially attractive. However, core problems and research subjects include their short- and long-term stability.

In conclusion, perovskite materials have a wide range of applications and properties, making them attractive for many fields of research. Perovskite solar cells have become the fastest-advancing solar technology due to their high efficiency and low production cost, and they may help mitigate climate change. Nonetheless, there are still challenges to overcome, particularly in terms of their stability. Further research is necessary to continue exploring the potential of perovskite materials in various fields.

ペロブスカイトは、ABX3という式に従う結晶構造で、様々な性質や用途を持つ膨大な数の化合物に含まれています。この構造は、大きさの異なる2つの正電荷イオン（カチオン）と、両方のカチオンに結合する負電荷イオン（アニオン）で構成されています。ペロブスカイト材料は、強誘電性、超伝導性、電荷秩序性、高熱出力など、多くの興味深い性質を示す。

ペロブスカイト材料の最も重要な用途のひとつは、太陽電池の分野である。ペロブスカイト太陽電池（PSC）は、ペロブスカイト構造化合物を集光活性層として含む太陽電池の一種である。使用する原料や可能な製造方法が安価であることが特徴です。ペロブスカイト化合物の高い吸収係数は、超薄膜で完全な可視太陽スペクトルを吸収することが可能です。PSCは、高効率、薄型、軽量、フレキシブルな太陽電池モジュールである。PSCは、さらに高い効率と非常に低い製造コストを達成する可能性があり、商業的に魅力的なものとなっています。しかし、核となる問題や研究課題として、その短期的・長期的な安定性が挙げられる。

結論として、ペロブスカイト材料は幅広い用途と特性を持ち、多くの研究分野で魅力的な材料である。ペロブスカイト太陽電池は、その高い効率と低い製造コストにより、最も急速に進歩している太陽電池技術となっており、気候変動の緩和に役立つ可能性があります。しかしながら、特に安定性の面で克服すべき課題が残されています。ペロブスカイト材料の様々な分野での可能性を追求し続けるためには、さらなる研究が必要である。