ペロブスカイト構造とは

ペロブスカイト構造とは

ペロブスカイト構造は、結晶構造の一種であり、自然界に存在する鉱物であるペロブスカイト（灰チタン石）と同じ結晶構造を持つことが名前の由来となっている。この構造は、酸化物やフッ化物、裾化物、金属間化合物などでも見られる。

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ペロブスカイト構造を持つ物質

ペロブスカイト構造を持つ物質には、たとえば以下のようなものがある。
・カルシウムチタン鉱（CaTiO3）
　この鉱物の結晶構造が、ペロブスカイト構造の典型例とされている。
・メチルアンモニウム鉛ハライド（CH3NH3PbX3、XはCl、Br、I）
　太陽電池の分野で非常に注目されている合成ペロブスカイト。
・ハロゲン化セシウム鉛（CsPbX3、XはCl、Br、I）
　合成ペロブスカイトの一種で、太陽電池材料としてよく研究されている。

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ペロブスカイトの結晶構造

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ペロブスカイト構造の特徴

ペロブスカイト構造の素晴らしい点は、異なる原子が組み合わされた構造をしているため、A、B、Xの位置にさまざまな元素を置くことができる。そのため、物質の電気的、光学的性質を調整することができる。

この構造には以下のような特徴がある。
・密度が高くて丈夫である
・非常に少ない光でも多くのエネルギーを電気エネルギーに変換できる
・結晶内で電子や正孔がスムーズに移動できる「道」ができることで素早く、効率的に移動させることができる

そのため、太陽電池の材料として使われるペロブスカイトは、高い効率で太陽光を電気に変換することができる。