硕士生王棚无退火二氧化锡薄膜制备高效钙钛矿太阳电池发表在《ACS Applied Energy Materials》
发布时间:2023-08-15
简化的平面结构钙钛矿太阳能电池(PSCs)迅速发展,其中电子传输层(ETL)是高效率器件的关键部分之一。作为PSCs应用最广泛的ETL之一,二氧化锡(SnO2)ETL通常在150°C左右热退火获得,这使得制备过程复杂化,限制了PSCs对热敏柔性衬底的应用。本文首次采用无退火工艺负压蒸发(NPE)法,在室温下1分钟内从广泛使用的商用SnO2胶体中快速制备SnO2ETL(NPE-SnO2)。与传统的热退火(A-SnO2)相比,本文开发的NPE工艺显著改善了SnO2层的表面形貌和电导率。详细的表征表明,氧空位增加和羟基缺陷减少有助于NPE-SnO2的电导率提高和PSC的界面复合减少。因此,基于NPE-SnO2的PSC的填充因子(FF)提高了82.33%,器件转化效率提高到23.07%,这是基于免退火SnO2电池器件的最高值。综上所述,负压蒸发法(NPE)是一种通用技术,可在1 min内从湿膜获得高质量的半导体薄膜,并开辟了无需热退火即可制备PSCs功能层的可能性。
相关技术已申请发明专利:李跃龙,王棚,亓文静,李雅萌,一种室温负压蒸发制备钙钛矿太阳电池的方法, 中国发明专利,申请号202110607058.2(2021.06.01)
论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsaem.3c00505