基于SnO2:DPEPO混合电子传输层的钙钛矿太阳能电池性能研究

作     者：隽珽 邢家赫 曾凡聪 郑鑫 徐琳 Juan Ting;Xing Jia-He;Zeng Fan-Cong;Zheng Xin;Xu Lin

作者机构：长春建筑学院 吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点实验室 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2024年第73卷第19期

页      面：310-318页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:U22A20184,52250077,52272080) 吉林省自然科学基金(批准号:20220201093GX)资助的课题~~ 

主　　题：钙钛矿 太阳能电池 电子传输层 载流子复合 缺陷钝化 

摘      要：电子传输层是钙钛矿太阳能电池的重要功能层,其表面及内部缺陷是限制钙钛矿太阳能电池性能提升的重要一环.双电子传输层（双ETL）策略虽然可以改善电子在功能层之间提取与传输,但是双ETL内部存在的独立界面以及不同ETL材料晶胞不匹配问题导致了额外的非辐射复合.基于此,本文提出了将二[2-(（氧代）二苯基膦基)苯基]醚（DPEPO）引入到SnO2中设计混合电子传输层的策略,该策略在钝化SnO2中本征缺陷的同时,可以避免由于额外界面的存在而导致的缺陷态,有效改善了电子的提取与传输.并且进一步实现了对钙钛矿薄膜的结晶调控,提升钙钛矿太阳能电池性能,最终收获了基于宽带隙钙钛矿太阳能电池21.53%的功率转换率,其中开路电压(VOC)达到了1.220 V,短路电流(JSC)为23.19 mA/cm2,填充因子（FF）高达76.11%.研究表明混合电子传输层策略可以有效优化载流子传输动力学,促进钙钛矿高质量结晶,对制备高性能太阳能电池具有一定指导意义.