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用于高性能钙钛矿太阳能电池的表面去质子化超小 SnO2 量子点

Energy & Environmental Science ( IF 32.4 ) Pub Date : 2024-11-12 , DOI: 10.1039/d4ee03193h
Wuchen Xiang, Yiheng Gao, Bobo Yuan, Shuping Xiao, Rui Wu, Yiran Wan, Zhiqiang Liu, Liang Ma, Xiangbai Chen, Weijun Ke, Guojia Fang, Pingli Qin


SnO2 电子传输层 (ETL) 显著提高了钙钛矿太阳能电池 (PSC) 近期创纪录的效率。然而,溶液处理的 SnO2 ETL 经常出现表面质子化和界面/表面缺陷,导致大量能量损失和界面不稳定。在此,我们研究了 SnO2 量子点 (QD) 的表面特性对器件性能的影响,然后开发了表面去质子化的超小 SnO2 QD ETL。我们的研究结果表明,传统的硫脲掺杂 SnO2 量子点引入了表面正电荷质子化,以重新组合转移的电子并延长它们的迁移路径,从而降低电子转移效率并增加表面光催化活性。相比之下,我们的表面去质子化超小 SnO2 QDs(平均尺寸为 2.5 nm)在 PbI2 和 SnO2 之间表现出有效的配位,降低了界面势垒并抑制了载流子积累,以实现快速电子转移和提取。因此,以非质子化 SnO2 QD 作为 ETL 的 PSC 实现了 25.55% 的冠军 PCE 显著提高,稳定性增强,优于具有质子化 SnO2 QD ETL 的 PSC。相应的 X 射线探测器设备也表现出广泛的适用性,可实现卓越的检测性能。




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更新日期:2024-11-12
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