- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
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
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。
关键词： 电子传输层，锆/氟共掺杂，能级匹配，平面钙钛矿太阳能电池，氧化锡（SnO2）
更新于2025-09-19 17:13:59
-
两性离子非洗涤剂磺基甜菜碱修饰的SnO?作为倒置有机太阳能电池的高效电子传输层
摘要： 氧化锡（SnO?）因其优异的电学光学特性——包括合适的能带能级、高电子迁移率及高透明度——已被广泛认可为光电器件中高效的电子传输层（ETL）。本研究报道了一种简单而有效的界面工程策略：通过低温溶液法并采用两性离子非离子型表面活性剂磺基甜菜碱3-(4-叔丁基-1-吡啶鎓)-1-丙磺酸盐（NDSB-256-4T）修饰SnO?电子传输层，成功制备出高效稳定的倒置有机太阳能电池（iOSCs）。研究发现NDSB-256-4T能降低SnO?的功函数，从而提升电子向iOSCs阴极的提取与传输效率；同时该修饰剂可钝化作为复合中心的SnO?缺陷，显著改善器件性能；此外还能优化SnO?与活性层间的界面接触。因此，相较于纯SnO?器件，SnO?/NDSB-256-4T复合电子传输层能实现更高的光电转换效率（PCE）和更优的器件稳定性?；赑3HT:PC60BM体系的iOSCs采用SnO?/NDSB-256-4T（0.2 mg/mL）作为ETL时，平均PCE达3.72%（较纯SnO?器件2.79%提升33%），且在未封装条件下空气中存放5周后仍保持初始效率的90%以上。在PTB7-Th:PC70BM体系扩展应用中，SnO?/NDSB-256-4T（0.2 mg/mL）ETL使器件平均PCE高达8.22%，而纯SnO?器件仅4.45%。这表明采用两性离子修饰SnO?电子传输层是获得高效稳定iOSCs的有效途径。
关键词： 倒置有机太阳能电池（iOSCs）、两性离子非洗涤剂磺基甜菜碱（NDSB-256-4T）、氧化锡（SnO2）、功率转换效率（PCE）、电子传输层（ETL）
更新于2025-09-12 10:27:22