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碳酸铯修饰的电子传输层用于提高平面钙钛矿太阳能电池的光电转换效率

DOI：10.1016/j.mssp.2020.105014 期刊：Materials Science in Semiconductor Processing 出版年份：2020 更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要： 二氧化钛（TiO?）是钙钛矿太阳能电池（PSCs）电子传输层（ETLs）的常用材料，但其缺陷限制了PSCs的发展。本研究采用具有优异电子注入能力的碳酸铯（Cs?CO?）对TiO? ETLs进行改性。改性后的PSC新结构为：FTO/TiO?/Cs?CO?/钙钛矿（MAPbI?）/螺-OMeTAD/背电极。结果表明，与未改性的太阳能电池相比，添加Cs?CO?使最佳光电转换效率（PCE）从9.2%提升至12.8%，且器件在250小时后仍保持原始效率的78%。此外，TiO? ETLs缺陷的减少降低了Cs?CO?改性后载流子的复合概率。得益于Cs?CO?优异的电子注入能力，改性后的ETLs具有更低的功函数和更小的能级势垒，使得TiO? ETL与MAPbI?层之间的能级匹配良好，从而降低了载流子复合概率。
作者： Chuang Lv，An Du，Ruina Ma，Fan Gao，Huazhen Yang，Yongzhe Fan，Xue Zhao，Xiaoming Cao
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究碳酸铯（Cs2CO3）改性对钙钛矿太阳能电池（PSCs）电子传输层（ETLs）的影响，以提高光电转换效率（PCE）和稳定性。

研究成果

用Cs2CO3修饰TiO2电子传输层可使钙钛矿太阳能电池的光电转换效率从9.2%显著提升至12.8%，并增强器件稳定性——在250小时后仍保持原始效率的78%。该修饰能减少缺陷、降低功函数并最小化能级势垒，从而促进电子传输并减少载流子复合。

研究不足

该研究聚焦于用碳酸铯（Cs2CO3）修饰二氧化钛电子传输层（ETLs）及其对钙钛矿太阳能电池（PSC）性能的影响。潜在的优化方向包括进一步减少缺陷，并探索其他修饰材料以提高效率和稳定性。

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