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基于溶热蚀刻的二氧化钛纳米棒电子传输层钙钛矿太阳能电池效率提升

DOI：10.1109/JPHOTOV.2019.2941181 期刊：IEEE Journal of Photovoltaics 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 本文报道了通过溶胶-热蚀刻和/或TiCl4处理基于TiO2纳米棒阵列(NRAs)的电子传输层(ETL)来提高钙钛矿太阳能电池(PSCs)效率的方法。选择TiO2 NRAs作为ETL是因为其相比其他TiO2纳米结构具有更优的直接载流子传输特性。溶胶-热蚀刻TiO2 NRAs可增大ETL的比表面积，从而提升PSCs的功率转换效率(PCE)。所有测试均在室温高湿(约65%湿度)条件下进行，以验证PSCs在常规环境中的性能表现。本文制备的PSCs实现了15.16%的显著效率提升，并伴有填充因子和短路电流密度(JSC)的改善。研究进一步表明，采用溶胶-热蚀刻后经TiCl4处理的TiO2 NRs作为器件ETL，可继续优化PSC性能。
作者： Deepak Kumar Jarwal，Amit Kumar，Ashwini Kumar Mishra，Smrity Ratan，Chandan Kumar，Deepchandra Upadhyay，Bratindranath Mukherjee，Satyabrata Jit
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

通过溶热蚀刻和/或TiCl4处理基于TiO2纳米棒阵列（NRAs）的电子传输层（ETL），研究钙钛矿太阳能电池（PSCs）效率的提升。

研究成果

研究表明，对二氧化钛纳米棒阵列进行溶剂热蚀刻和四氯化钛处理可显著提高钙钛矿太阳能电池的光电转换效率。最佳性能表现为光电转换效率达到15.16%，这归因于二氧化钛纳米棒中陷阱和空位的减少以及有效光吸收面积的增强。

研究不足

器件的制备与测量是在高湿度和开放大气环境下进行的，这可能会影响钙钛矿太阳能电池的再现性和效率。

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