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通过7,7,8,8-四氰基喹啉二甲烷改善铌掺杂二氧化钛电极的界面电荷转移跃迁
摘要： 参与电荷分离机制的界面电荷转移（ICT）跃迁有望通过一步电荷分离过程实现高效光伏转换?；诖耍蒚iO?纳米颗粒和7,7,8,8-四氰基喹二甲烷（TCNQ）构建的电荷转移复合物已应用于染料敏化太阳能电池。然而，TiO?导带向TCNQ最高占据分子轨道（HOMO）的快速载流子复合仍是该复合物存在的主要问题。本研究为抑制表面复合物复合，制备了不同原子比的铌掺杂TiO?纳米颗粒以增强电子传输。为探究掺杂对ICT跃迁电子注入的影响，将这些材料作为光电极进行测试。当TiO?掺杂1.5 mol%铌时，TiO?电极的费米能级向导带底移动，改善了向TCNQ HOMO的电子反向接触。电子传输的增强使短路电流和开路电压均有所提升，与未掺杂TiO?相比，光伏转换效率略有提高（1.1%至1.3%）。这种光电极内电子传输的控制归因于ICT跃迁电子注入的改善。
关键词： 光伏转换，铌掺杂二氧化钛，界面电荷转移跃迁，7,7,8,8-四氰基喹二甲烷
更新于2025-09-23 15:21:01
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低温合成掺铌二氧化钛电子传输层通过能带排列调控实现高效钙钛矿太阳能电池
摘要： 通过一步低温蒸汽退火（SA）法处理涂覆钛前驱体的基底，合成了由底部致密层与顶部介孔层堆叠构成的双结构掺铌二氧化钛（Nb-TiO2）薄膜?；赟A的Nb-TiO2薄膜具有高结晶度与导电性，其通过铌掺杂水平能更好地调控二氧化钛作为钙钛矿太阳能电池（PSCs）电子传输层（ETL）的导带（CB）。通过改变混合卤化物钙钛矿中Br/I比例来调节其导带能级，从而优化了Nb-TiO2基ETL的功率转换效率（PCE）。这种能带偏移管理实现了ETL与钙钛矿之间最适宜的能级匹配。该方法在保持高开路电压的同时降低了钙钛矿带隙以增强光电流密度。最终，5 mol% Nb-TiO2 ETL与混合卤化物钙钛矿中10 mol% Br的最佳组合，在低温器件制备中展现出优异光伏性能，实现了21.3%的高产率PCE。
关键词： 低温工艺、无溶剂水热合成、电子传输层、蒸汽退火法、钙钛矿太阳能电池、铌掺杂二氧化钛
更新于2025-09-19 17:13:59