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利用石墨烯量子点修饰的SnO2电子传输层提升钙钛矿太阳能电池性能

DOI：10.1016/j.apsusc.2019.145099 期刊：Applied Surface Science 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 本工作通过在SnO?电子传输层（ETL）上修饰石墨烯量子点（GQDs）来提升钙钛矿太阳能电池（PSCs）的性能。SnO?与GQDs复合后获得了21.1%的光电转换效率（PCE）。相较于纯SnO? ETL器件（18.6%），基于SnO?/GQDs的器件在PCE（提升13.4%）和稳定性方面均显著增强。研究表明，SnO?与GQDs的结合可提高开路电压（VOC）和短路电流密度（JSC）。通过多种先进光学与电学表征手段探究了GQDs的作用机制，实验证实GQDs的引入通过增强电子耦合及匹配钙钛矿与SnO? ETL能级，促进了载流子输运与提取。此外，沉积于GQDs修饰SnO? ETL上的钙钛矿薄膜质量优于纯SnO? ETL?；贕QDs改性SnO?的器件稳定性也明显优于纯SnO?器件，在720小时存储后性能仍保持初始值的80%以上。
作者： Shangzheng Pang，Chunfu Zhang，Hairong Zhang，Hang Dong，Dazheng Chen，Weidong Zhu，He Xi，Jingjing Chang，Zhenhua Lin，Jincheng Zhang，Yue Hao
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究用石墨烯量子点(GQDs)修饰二氧化锡(SnO2)电子传输层(ETLs)对钙钛矿太阳能电池(PSCs)性能的影响，重点关注效率和稳定性的提升。

研究成果

用GQDs修饰SnO2电子传输层可显著提升钙钛矿太阳能电池的性能与稳定性，实现21.1%的光电转换效率。这一提升归因于更优的载流子传输与提取、钙钛矿薄膜质量的改善以及更高效的电子提取能力。该研究展示了一种提升钙钛矿太阳能电池性能的简便有效方法。

研究不足

该研究聚焦于通过在SnO2电子传输层上修饰GQDs来提升PSC性能，但未深入探究制备工艺的可扩展性，也未在超过720小时的时间范围内评估不同环境条件下的长期稳定性。

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