SnO2基钙钛矿太阳能电池的发展

• 作者: 高培养 范学运 李家科 郭平春 黄丽群 孙健 朱华 王艳香
• 来源期刊: 材料导报
• 学科: 工学
• 关键词: 钙钛矿太阳能电池 电子传输层 氧化锡
• 年，卷（期）: 2022,（8）
• 所属期刊栏目: 无机非金属及其复合材料|INORGANIC MATERIALS AND CERAMIC MATRIX COMPOSITES
• 页码范围: 17-28
• 页数: 12页
• 分类号: TQ174
• 语种: 中文
• DOI: 10.11896/cldb.20060037

摘要

有机无机杂化钙钛矿太阳能电池在2009年首次被报道,经过10多年的发展,钙钛矿电池认证光电转化效率已达25.5％.在电池中电子传输层起到阻挡空穴、传输电子、减少光生电子复合的作用,是钙钛矿太阳能电池的关键部分.与当前电子传输层应用最广泛的TiO2相比,SnO2拥有电子迁移率更高、可与电池其他部分能级匹配等优点.SnO2为宽禁带半导体,不发生光降解,有利于电池的稳定.SnO2作为电子传输层无需高温烧结,制备方法简单.2015年以SnO2薄膜为电子传输层的电池被首次报道,其光电转换效率达到17.21％.随后,许多课题组也相继报道了基于SnO2电子传输层的高性能钙钛矿太阳能电池.目前,以SnO2为电子传输层的平面钙钛矿电池表现出高达25.2％的光电转换效率.采用SnO2作为电子传输层的主要问题是:当SnO2在高温煅烧时,晶粒会变大,并且体积膨胀会导致薄膜裂纹增多.与钙钛矿相比,SnO2的导带要低得多,这可能会导致钙钛矿太阳能电池的电压降低.本文针对近几年SnO2基钙钛矿电池的发展进行了系统综述,归纳了SnO2的不同制备方法、掺杂和界面钝化对电子传输层的影响,并对SnO2基钙钛矿电池未来的研究趋势进行了展望,以期为制备稳定高效的钙钛矿太阳能电池作参考.