（発表日:2025年3月7日）

一次元らせん構造のペロブスカイト結晶で巨大な光起電力を実証
〜三次元ペロブスカイトの10倍以上の電圧を発生する次世代光デバイスへ〜

【発表のポイント】
●キラル構造を持つ有機分子を利用し、ハロゲン化鉛ペロブスカイトの一次元構造にらせん性と極性を誘起
●らせん性と極性を有する一次元構造のペロブスカイト結晶において、巨大な光起電力を発現
●太陽光照射下で既存のペロブスカイト太陽電池の10倍以上の電圧を発生
●新しい太陽光発電デバイスや光センシングデバイス、スピントロニクスデバイスとしての応用が期待

早稲田大学理工学術院の石井あゆみ（いしいあゆみ）准教授、東京大学生産技術研究所の石井和之（いしいかずゆき）教授、筑波大学数理物質系の二瓶雅之（にへいまさゆき）教授らの共同研究グループは、ハロゲン化鉛ペロブスカイトの一次元らせん構造および配列を有機キラル分子と結晶成長法により制御する手法を見出し、15Vを超える巨大な光起電力を発現させることに成功しました。

対称性の崩れた低次元構造の無機結晶において、Siなどの高次元半導体では観測されない特異的な物理現象が報告され、近年高い注目を集めています。特に、重い原子を含む系では、バルク光起電力効果など特異的な物理現象を示すことから、次世代半導体材料としてその応用が期待されています。一方で、無機物質のみを用いた材料・デバイスの作製手法は、物質設計の自由度と制御性が有機物質に比べ著しく低いことから、特異的な電子物性を促す構造をナノスケールで制御するには限界がありました。有機分子と無機半導体のハイブリッドにより実現した本成果は、低次元半導体材料を開発するうえで新たな指針となり、次世代光デバイス（光センサー、光発電デバイス、スピントロニクスデバイスなど）への応用に向けた新たな道を拓くものです。

本研究成果は、ドイツ化学会発行の学術雑誌『Angewandte Chemie International Edition』に2025年3月3日（月）（現地時間）に掲載されました。

※図は掲載画像参照
※以下は添付リリースを参照

《本プレスリリースの詳細は、以下のURLをご確認ください。》
https://www.waseda.jp/inst/research/news/79861