CsPbBr3ペロブスカイトにおけるミリ秒スケールの電荷キャリア再結合ダイナミクス

電荷キャリアの再結合ライフタイム（τc）の理解は、ペロブスカイトなどの太陽電池材料の多様な応用にとって不可欠です。無機ペロブスカイトCsPbBr₃に関する本研究では、200 K以下で1 msを超える再結合ダイナミクスと、室温で100 μsに近づくτcが明らかになりました。注入依存性と組み合わせた時間分解マイクロ波検出光導電減衰を利用して、τcが不純物による電荷トラッピングに支配されていることが判明しました。観測された注入依存性は、トラップメカニズムのモデリングにより十分裏付けられています。超長減衰時間は、約1 Sunの照射に相当するパワーでの連続波励起による光導電測定とも一致しています。電荷キャリアトラッピングは理論的にはシングルセルデバイスの太陽電池効率に制限を課す可能性がありますが、タンデムセルの効率向上にも寄与でき、光検出、光触媒、量子情報蓄積への応用も見出されています。