理化学研究所、東北大学、東京大学、住友化学は、2026年6月23日、鉛を含まないハライドペロブスカイト薄膜において、可視光域で既報材料を大幅に上回る巨大な光電流応答を観測した研究成果を発表しました。成果は環境負荷の低い次世代光電変換材料の開発につながる可能性があり、論文は2026年6月22日付で米国科学アカデミー紀要（PNAS）オンライン版に掲載されました。
強誘電性と量子幾何学効果で高い光電流を実現
共同研究グループは、強誘電性を示す鉛フリーハライドペロブスカイト「CsGeI3」の高品質薄膜の作製に成功しました。この材料では、電子波動関数の量子幾何学効果に由来する「シフト電流」が発生し、可視光照射下で既報物質を1桁以上上回る巨大な光電流応答を確認したとしています。
シフト電流は、半導体接合を用いずに光から直接電流を生み出す現象であり、高効率な光電変換デバイスへの応用が期待されている技術です。
鉛フリー太陽電池や光センサーへの応用に期待
現在実用化されているペロブスカイト太陽電池では鉛を含む材料が主流ですが、本研究では環境負荷の低い鉛フリー材料で高い光電変換性能を示したことが特徴です。今後、太陽電池や光センサー、光電子デバイスなどへの応用に向けた材料開発を加速させる成果になることが期待されます。