有機無機ペロブスカイト前駆体 (PDF file)

有機無機ペロブスカイト前駆体
ペロブスカイトはチタン酸カルシウム(CaTiO 3 )の鉱物名
で,ABX 3(Aは2価,Bは4価の金属イオン)で表される化合物
をペロブスカイト型化合物と総称しています。正方晶や斜方晶
のペロブスカイトは強誘電性を示し,チタン酸バリウム
(BaTiO 3 )が強誘電体や圧電体としてよく知られています 1)。
また,銅酸化物を基本単位とする酸化物高温超伝導体は,すべ
てペロブスカイト構造を持っています 2) 。これらのペロブスカ
イト型化合物は金属イオンと酸素のみで構成されており,焼結
法などの物理的な手法で作成されます 3) 。焼結の際,金属イオ
ンの種類や比率を変えたり,添加物を加えたりすることで物性
が劇的に変化するのがペロブスカイト型化合物の特徴です。ま
た,酸化物だけでなく,金属ハロゲン化物などを成分とするペ
ロブスカイト型化合物も知られています。
有機無機ペロブスカイト型化合物の応用例として,ペロブス
カイト太陽電池が挙げられます11-15)。この太陽電池には,3次元
立方晶を有する[(MeNH 3 )MX 3 ]が主に用いられています。ま
た,この太陽電池におけるペロブスカイト構造には,Aサイト
へのホルムアミジニウム 16)やセシウム 17)の導入についても検討
されています。若宮らは最近,溶解性に大変優れ,溶液塗布法
によって均一な結晶性薄膜を形成できるペロブスカイト前駆
体,MeNH 3I/PbI2-DMF錯体を開発しています 18)。近年盛んに研
究されているペロブスカイト太陽電池は,他の有機系太陽電池
(有機太陽電池(OPV),色素増感太陽電池(DSSC))のエ
ネルギー変換効率を凌いでおり,溶液塗布による安価な製造プ
ペロブスカイト型化合物におけるAサイトの陽イオン成分
ロセスにおいてもデバイスを作成可能です。
を,有機アンモニウム等に替えることも可能です。この場合,
化学的な手法を用いてペロブスカイト化合物を合成できます。
このペロブスカイト型化合物には有機成分が含まれていること
から,有機無機ペロブスカイト化合物と呼ばれており,金属イ
オンは主に錫や鉛が用いられます 4,5) 。一般式で[(RNH 3 ) m MX n ]
などで表され,金属イオンMやハロゲンX,有機基Rを変えるこ
文 献
とで,その構造や物性を緻密に制御できます。錫の有機無機ペ
ロブスカイト化合物は電気伝導性に優れ 6) ,鉛のそれは光物性
などに優れています 。また,ハロゲンを変えるだけでバンド
7)
ギャップの制御が可能で 8) ,原料であるハロゲン化有機オニウ
ム塩とハロゲン化金属化合物に含まれるハロゲンの種類および
混合比により,ハロゲンの含有比を変えることが可能です。有
機基Rは,メチル基や長鎖アルキル基,フェニル基,ベンジル
基,フェネチル基などであり,有機物の骨格の多様性が構造の
制御に活かされています。例えば,R=メチルの場合は
[(MeNH 3)MX 3]の化学組成を持つ3次元の立方晶ペロブスカイト
構造を形成します9)。R = CnH2n+1 (n = 2以上)の場合は,2次元
ペロブスカイト層を形成し,アルキル鎖の長さに応じて層間の
距離が変化します10)。
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7) N. Pellet, P. Gao, G. Gregori, T.-Y. Yang, M. K. Nazeeruddin, J. Maier, M.
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8) S. A. Kulkarni, T. Baikie, P. P. Boix, N. Yantara, N. Mathews, S. Mhaisalkar, J.
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10) T. Ishihara, J. Takahashi, T. Goto, Phys. Rev. B 1990, 42, 11099.
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12)J. Burschka, N. Pellet, S.-J. Moon, R. Humphry-Baker, P. Gao, M. K.
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13) M. Liu, M. B. Johnston, H. J. Snaith, Nature 2013, 501, 395.
14) H. Zhou, Q. Chen, G. Li, S. Luo, T.-B. Song, H.-S. Duan, Z. Hong, J. You, Y. Liu,
Y. Yang, Science 2014, 345, 542.
1)
2)
3)
4)
5)
6)
価格についてはホームページでご覧いただけます。ホームページでは構造式から試薬を検索することができます。
www.TCIchemicals.com/eshop/ja/jp/catalog/list/structure/
有機無機ペロブスカイト前駆体
15) W. S. Yang, J. H. Noh, N. J. Jeon, Y. C. Kim, S. Ryu, J. Seo, S. I. Seok, Science
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16) G. E. Eperon, S. D. Stranks, C. Menelaou, M. B. Johnston, L. M. Herza, H. J.
Snaith, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 982.
17)M. Saliba, T. Matsui, J.-Y. Seo, K. Domanski, J.-P. Correa-Baena, M. K.
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18) A. Wakamiya et al., SISF 2016 (The 5th Sungkyun International Solar Forum
2016), I-11, Abstract 206-215.
L0279
1g 5g 25g 100g
ハロゲン化鉛
PbI2
1g 5g 25g
L0291
PbCl2
Lead(II) Chloride
[7758-95-4]
Lead(II) Chloride (purified
by sublimation) [7758-95-4]
I0934
1g 5g
CH3
NH2 . HI
CH3
1g 5g 25g
PbBr2
PbI2/MAI(1:1) - DMF
Complex (99.99%, trace
metals basis) Lead(II) Bromide
[10031-22-8]
M2556
E1045
ヨウ化物塩
有機オニウム塩
1g 5g
L0288
1g 5g
PbCl2
P2212
1g 5g 25g
CH3NH3PbI3 / DMF
Lead(II) Iodide (99.99%, trace
metals basis) [10101-63-0]
L0292
P2415
NH2
CH3
. HI
B4433
1g 5g
CH3(CH2)3NH2 . HI
1g 5g 25g
CH3NH2
. HI
1g 5g
CH3CH2NH2
. HI
Methylamine Hydroiodide
[14965-49-2]
Ethylamine Hydroiodide
[506-58-1]
I0935
B4434
1g 5g
CH3
NH2
1g 5g
CH3
. HI
CH3
C NH2
. HI
CH3
CH3
Propylamine Hydroiodide
[14488-45-0]
Isopropylamine Hydroiodide
[66735-20-4]
Butylamine Hydroiodide
[36945-08-1]
Isobutylamine Hydroiodide
[205508-75-4]
tert-Butylamine Hydroiodide
[39557-45-4]
A2778
B4566
P2213
A2984
E1222
1g 5g
1g 5g
CH2NH2
NH2
. HI
1g 5g
CH2CH2NH2
1g 5g
. HI
O
. HI
H2N
OH
. HI
1g 5g 25g
H2N
NH2
.
2HI
Aniline Hydroiodide
[45497-73-2]
Benzylamine Hydroiodide
[45579-91-7]
2-Phenylethylamine
Hydroiodide [151059-43-7]
5-Aminovaleric Acid
Hydroiodide [1705581-28-7]
Ethylenediamine
Dihydroiodide [5700-49-2]
D5091
D4555
D4643
F0974
A2902
H2N
1g 5g
NH2
.
2HI
1,3-Diaminopropane
Dihydroiodide [120675-53-8]
CH3
1g 5g
H
N
CH3
. HI
Dimethylamine Hydroiodide
[51066-74-1]
CH3
1g 5g
N
H
CH3
. HI
Diethylamine Hydroiodide
[19833-78-4]
1g 5g
NH
H
NH
. HI
CH3
NH2
Formamidine Hydroiodide
[879643-71-7]
1g 5g
NH2
. HI
Acetamidine Hydroiodide
[1452099-14-7]
ホームページではパンフレットに収載されていない化合物,試薬のスケールアップのご用命を受け付けております。
www.TCIchemicals.com/ja/jp/custom-synthesis/
有機無機ペロブスカイト前駆体
G0450
1g 5g
NH
H2N
I0970
N
. HI
N
H
NH2
臭化物塩
. HI
Guanidine Hydroiodide
[19227-70-4]
Imidazole Hydroiodide
[68007-08-9]
B5186
I1007
1g 5g
NH2
CH3
. HBr
M2589
1g 5g
1g 5g
B5187
1g 5g
NH2
CH3
. HBr
25g 500g
NH2
CH3
. HBr
Methylamine Hydrobromide
[6876-37-5]
Ethylamine Hydrobromide
[593-55-5]
B5185
P2388
1g 5g
1g 5g
CH2CH2NH2
. HBr
. HBr
. HBr
C NH2
CH3
. HBr
CH3NH2
E0056
CH2NH2
CH3
CH3
1g 5g
CH3
Butylamine Hydrobromide
[15567-09-6]
Isobutylamine Hydrobromide
[74098-36-5]
tert-Butylamine Hydrobromide
[60469-70-7]
Benzylamine Hydrobromide
[37488-40-7]
2-Phenylethylamine
Hydrobromide [53916-94-2]
E1221
D5090
1g 5g
D5092
D4667
F0973
2HBr
CH3
1g 5g
H2N
NH2
.
2HBr
H2N
NH2
.
Ethylenediamine
Dihydrobromide [624-59-9]
1,3-Diaminopropane
Dihydrobromide
[18773-03-0]
G0449
I1006
1g 5g
NH
H2N
CH3
. HBr
Dimethylamine Hydrobromide
[6912-12-5]
塩化物塩
N
N
H
. HBr
Guanidine Hydrobromide
[19244-98-5]
Imidazole Hydrobromide
[101023-55-6]
I0166
B0710
25g 100g 500g
H
N
1g 5g
. HBr
NH2
1g 5g
25g 500g
I0096
25g 500g
1g 5g
NH
CH3
N
H
CH3
. HBr
H
CH3
NH2
. HCl
CH3
NH2
. HCl
CH3
NH2
CH3
. HBr
NH2
Diethylamine Hydrobromide
[6274-12-0]
Formamidine Hydrobromide
[146958-06-7]
M0138
P052225g
25g 500g
CH3NH2 . HCl
CH3
NH2
. HCl
Methylamine Hydrochloride
[593-51-1]
Propylamine Hydrochloride
[556-53-6]
B0407
P0086
25g 100g 500g
CH2NH2
CH3
1g 5g
CH2CH2NH2
.
. HCl
25g 100g 500g
. HCl
HCl
Isopropylamine Hydrochloride
[15572-56-2]
Butylamine Hydrochloride
[3858-78-4]
Isobutylamine Hydrochloride
[5041-09-8]
Benzylamine Hydrochloride
[3287-99-8]
2-Phenylethylamine
Hydrochloride [156-28-5]
D0644
D0468
F0103
G0162
A0008
CH3
H
N
25g 500g
CH3
. HCl
Dimethylamine Hydrochloride
[506-59-2]
CH3
25g 500g
N
H
CH3
. HCl
Diethylamine Hydrochloride
[660-68-4]
ハロゲン化セシウム
5g 25g
NH
H
NH
. HCl
H2N
NH2
25g 500g
25g 500g
NH
. HCl
CH3
NH2
NH2
. HCl
Formamidine Hydrochloride
[6313-33-3]
Guanidine Hydrochloride
[50-01-1]
Acetamidine Hydrochloride
[124-42-5]
C220525g
C2202
C2203
25g
25g 100g
CsI
CsBr
CsCl
Cesium Iodide[7789-17-5]
Cesium Bromide
[7787-69-1]
Cesium Chloride
[7647-17-8]
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F2035 20160902