研究目的
研究将PEIE聚电解质掺杂到SnO2电子传输层中对钙钛矿太阳能电池性能和稳定性的影响。
研究成果
该研究成功证明，用PEIE聚电解质掺杂SnO2能显著提升钙钛矿太阳能电池的性能与稳定性。优化后的SnO2:PEIE电子传输层使光电转换效率达到20.61%，这归因于更优的能级排列、增强的电荷转移及降低的复合率。研究结果表明，这是一种推动钙钛矿基光伏器件发展的简便且具成本效益的方法。
研究不足
该研究聚焦于对厚度和电荷转移能力敏感的低温制备SnO2薄膜。薄膜需具备薄且致密的特性，这给制造带来了挑战。此外，性能提升仅针对PEIE掺杂浓度有效，可能不适用于其他掺杂材料或浓度。
1：实验设计与方法选择：
本研究将PEIE聚电解质掺杂到SnO2中，制备用于钙钛矿太阳能电池的混合电子传输层材料。研究方法包括光学、电学、结构和形貌表征，以分析器件性能的提升。
2：样品选择与数据来源：
制备了结构为ITO/ETL/CsxFAyMA1-x-yPbI3-xClx/Spiro-OMeTAD/Ag的钙钛矿太阳能电池。电子传输层采用原始SnO2和不同PEIE浓度的SnO2:PEIE。
3：实验设备与材料清单：
使用原子力显微镜（AFM）、X射线光电子能谱（XPS）、紫外光电子能谱（UPS）、开尔文探针力显微镜（KPFM）、空间电荷限制电流（SCLC）技术、扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）。
4：实验步骤与操作流程：
通过低温溶液法制备SnO2:PEIE薄膜，表征不同电子传输层上钙钛矿薄膜的形貌、结晶度和性能，并通过J-V曲线、IPCE光谱和稳定性测试评估器件性能。
5：数据分析方法：
分析电荷转移与复合过程、内建电势及器件整体性能提升的数据。
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