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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
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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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