原子层沉积法制备SnO2薄膜及其对钙钛矿电池性能的影响

• 作者: 明帅强 王浙加 吴鹿杰 冯嘉恒 高雅增 卢维尔 夏洋
• 来源期刊: 材料导报
• 学科: 工学
• 关键词: 原子层沉积 氧化锡薄膜 生长速率 氧空位 钙钛矿 太阳能电池
• 年，卷（期）: 2022,（7）
• 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: 122-127
• 页数: 6页
• 分类号: TB321
• 语种: 中文
• DOI: 10.11896/cldb.20110236

摘要

本工作以单晶硅为衬底、四(二甲氨基)锡和水为前驱体,研究原子层沉积技术制备氧化锡薄膜的工艺及其光学和电学性能,并将其应用于钙钛矿太阳能电池.通过调节基底温度,详细研究了沉积温度对SnO2薄膜的沉积速率、电学、光学等特性的影响,采用钙钛矿太阳能电池器件辅助验证SnO2薄膜的性能.研究发现,随着基底温度的升高,沉积速率逐渐下降,原子层沉积的温度窗口在120～250℃;折射率随着温度的升高逐渐增大,带隙随温度升高而减小;沉积温度越高,表面氧空位缺陷浓度越大.SnO2薄膜的工艺温度对钙钛矿太阳能电池性能有较大影响,采用160℃沉积的SnO2薄膜作钙钛矿太阳能电池的电子传输层,可获得最优的电池性能,反扫最高效率为18.68％,此时器件的截止电压为1.077 V,短路电流密度为23.67 mA/cm2,填充因子为73.3％,且器件具有较小的迟滞效应.