用于钙钛矿太阳能电池的室温处理非晶Sn-In-O电子传输层

摘要： 我们报道了非晶锡铟氧化物（TIO，锡原子占比>50%）薄膜作为钙钛矿太阳能电池（PSCs）新型电子传输层（ETL）的研究。通过在室温下共溅射In2O3和SnO2，在常见透明导电氧化物——结晶铟锡氧化物（ITO，锡原子占比约10%）薄膜上制备了锡原子占比为52%、77%、83%、92%和100%的TIO薄膜。通过光学吸收谱和紫外光电子能谱确定了非晶TIO薄膜的能带结构。所有测试组分均表现出导带边位于ITO与钙钛矿（此处为三碘合甲基铵铅）导带边之间的特征，表明TIO有潜力成为PSCs的可行ETL。评估了基于TIO的PSCs光伏特性，主要得益于最高填充因子和开路电压，经TiCl4处理的77%锡原子占比TIO ETL获得了最优功率转换效率。尽管导带边相似，但填充因子和开路电压随锡原子占比变化而改变，我们将其归因于TIO ETL电阻率的显著变化，这将显著影响分流电阻和/或串联电阻。由于ITO和TIO由相同元素组成，TIO ETL可在腔室内连续生长于ITO透明导电氧化物上，有助于缩短生产时间和降低成本。