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低温处理的锆/氟共掺杂二氧化锡电子传输层用于高效平面钙钛矿太阳能电池

DOI：10.1002/solr.202000090 期刊：Solar RRL 出版年份：2020 更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要： 电子传输层（ETLs）的能带位置与导电性是制约平面钙钛矿太阳能电池（p-PSCs）效率的关键因素。氧化锡（SnO2）因其温和的合成条件成为ETL主要材料，但其较低的导带位置和有限的本征载流子不利于电子传输。本研究巧妙设计了Zr/F共掺杂SnO2 ETL：Zr掺杂可提升SnO2导带位置，降低电子提取能垒并抑制ETL/钙钛矿界面复合，从而提高开路电压（VOC）；F?作为n型掺杂剂为SnO2提供大量自由电子，增强ETL导电性与短路电流（JSC）。基于Zr/F共掺杂ETL的器件实现19.19%的高效率，且迟滞效应显著降低（优于原始器件17.35%的效率）。该研究通过Zr/F共掺杂成功调控能带匹配并提升ETL导电性，为制备高效p-PSCs提供了有效策略。
作者： Jiawu Tian，Jianjun Zhang，Xiaohe Li，Bei Cheng，Jiaguo Yu，Wingkei Ho
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

通过Zr/F共掺杂SnO2优化电子传输层的能带位置和导电性，以提高平面钙钛矿太阳能电池的效率。

研究成果

研究表明，Zr/F共掺杂SnO?电子传输层通过优化能级匹配和增强电子传输性能，显著提高了p型钙钛矿太阳能电池的效率。最佳掺杂浓度实现了19.19%的冠军光电转换效率，同时降低了迟滞效应并提升了重复性。该研究为开发高性能钙钛矿太阳能电池提供了可行策略。

研究不足

该研究指出，过高的掺杂浓度会降低SnO2的结晶度，可能抵消掺杂带来的益处。此外，采用新型电子传输层（ETL）对器件稳定性的提升并不显著，表明需要进一步研究以增强其耐水氧稳定性。

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