反应等离子体沉积二氧化锡电子传输层及其在钙钛矿太阳电池中的应用

电子传输层对于钙钛矿太阳电池的光电转换效率和稳定性十分重要,二氧化锡是高效钙钛矿太阳电池中常见的电子传输层,具有良好的载流子提取和传输能力,但是基于溶液法制备二氧化锡在空气中高温退火时表面产生大量缺陷,降低薄膜的电学性能,而且溶液法不利于大面积制备.本文采用反应等离子体沉积法制备二氧化锡薄膜,通过调控辉光时间和工作电流优化薄膜性能,将其应用于小面积正式钙钛矿太阳电池中,实现了21.24%的效率.另外,通过引入异辛酸亚锡和二氧化锡结合作为双电子传输层改善器件的迟滞,电池开路电压从1.11 V提高到1.15 V,效率从21.27%提升至22.15%,迟滞因子从24.04%降低到3.69%.本工作开发了新的制备方法和有效的优化策略来制备二氧化锡电子传输层,推动了平面异质结钙钛矿太阳电池的发展,为制备高效、稳定的钙钛矿太阳电池提供了新的研究思路和方法.

氯化铯掺杂氧化锡电子传输层提升钙钛矿太阳能电池光电性能

通过氯化铯(CsCl)掺杂氧化锡(SnO_(2))电子传输层(ETL)提升钙钛矿太阳能电池(PSCs)光电性能,探究掺杂ETL提升PSCs光电性能的机理。研究发现,CsCl掺杂降低了SnO2薄膜表面粗糙度,并提升其电导率,同时CsCl掺杂钝化了ETL/PVK界面处缺陷。PSCs器件的短路电流密度达到23.49mA/cm^(2),光电转换效率(PCE)达到22.16%。

钙钛矿太阳能电池中的二氧化锡电子传输层调控

作为平面异质结钙钛矿太阳能电池(PSCs)的重要组成部分,电子传输层(ETL)在提升PSCs器件的性能和稳定性上起着重要的作用。尽管最常用的两类ETL材料——二氧化钛(TiO_(2))和二氧化锡(SnO_(2)),均以纳米颗粒和溶液方式制备,TiO_(2)却面临着电子迁移率低、器件滞回效应大、化学稳定性差、需高温制备等问题,相比之下,SnO_(2)具有优异的光电学性质、更高的稳定性、可低温制备等优势。聚焦于基于SnO_(2)ETL的PSCs稳定性和界面电荷提取,首先综述了SnO_(2)材料的物理性质和优点;然后从制备和成膜方法(如化学浴沉积、溶液旋涂等)入手,进一步阐明了SnO_(2)的体相和表面缺陷;最后基于SnO_(2)ETL的缺陷,从界面钝化、体相掺杂和双电子层构筑等三方面重点介绍了提升PSCs稳定性和界面载流子提取效率的途径。该综述可助力PSCs性能和稳定性的进一步提升,为该新兴光伏技术进一步实用化贡献有用的见解。