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一步法制备由自组装MgO/TiO<sub>2</sub>核壳纳米颗粒组成的高效介孔层，用于介观结构钙钛矿太阳能电池

DOI：10.1088/2053-1591/ab221b 期刊：Materials Research Express 出版年份：2019 更新时间：2025-11-14 15:27:09
摘要： 直接使用钙钛矿材料，不仅能钝化表面缺陷并降低电荷抑制的J-V迟滞效应，同时光伏特性与功率转换效率（PCE）也从13.13%提升至16.30%，这得益于钙钛矿太阳能电池（PSCs）中界面优化与优异的电子传输?；诮榭撞愕哪擅卓帕＝峁梗ǘ嵌钔馓砑颖砻嫘奘尾憷唇档徒楣壑刈椋唤龃俳榭撞?钙钛矿界面的电荷提取。非晶超薄氧化镁外层纳米结构通过一步自下而上法共形包覆在二氧化钛核纳米颗粒上，这种自组装MgO/TiO2核壳纳米结构既保持了PSCs的介孔特性，又增加了MgO/TiO2接触界面，有效分隔二氧化钛与钙钛矿。经优化的MgO包覆二氧化钛核纳米颗粒构建的高效纳米颗粒介孔层，其开路电压（VOC）可达到1.00 V，较未包覆TiO2的PSCs提升4.2%，兼顾了二氧化钛固有缺陷多、耐湿/耐紫外光性能差的问题，同时包覆MgO的m-TiO2器件获得了更高电阻。此外，通过理想模型阐明了该结型器件表现出的更低压降串联电阻特性，并提供了一种可控性强的均匀包覆工艺路线，用于制备具有功能改良特性的明确核壳纳米颗粒。
作者： Lijia Che，Yanqun Guo，Chujian Liao，Xin Sheng，Zhigang Zeng，Zhiyong Liu，Chuanbing Cai
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

开发一种简单的一步法工艺，用于制备由自组装MgO/TiO2核壳纳米粒子组成的高效纳米多孔介孔层，应用于介观结构钙钛矿太阳能电池，旨在钝化表面缺陷、减少电荷复合并提高功率转换效率。

研究成果

由自组装MgO/TiO2核壳纳米颗粒构成介孔层的一步法制备工艺显著提升了钙钛矿太阳能电池的光伏性能，使光电转换效率从13.13%提高到16.30%。MgO涂层钝化了表面缺陷，减少了电荷复合，并增强了电荷提取与注入能力，从而获得更高的开路电压和填充因子。

研究不足

该研究聚焦于具有MgO/TiO2核壳纳米结构的钙钛矿太阳能电池的制备与性能，但未深入探究其在工作条件下的长期稳定性或工业生产的可扩展性。

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