n型SnO2的高電子遷移率、寬帶隙和化學穩(wěn)定性使其成為鈣鈦礦太陽能電池的理想電子傳輸層。然而,在成膜過程中SnO2的聚集導致較差的形態(tài)和低重復性。盡管SnO2在鈣鈦礦太陽能電池中的應用取得了重要進展,但仍缺乏對聚集的材料控制的透徹理解。鑒于此,2021年9月7日韓國高麗大學Yohan Ko&Yongseok Jun團隊于CM刊發(fā)化學浴沉積氧化錫制備低開壓損失的高效鈣鈦礦太陽能電池的研究成果。聚集調節(jié)的SnO2薄膜通過化學浴沉積直接沉積在FTO玻璃表面上,使用具有多官能OH基團的阻滯劑。密度泛函理論計算證實阻滯劑增加了Sn前體的穩(wěn)定結合能。對SnO2薄膜的形態(tài)和形貌的研究表明,操縱相互作用分子的物理化學性質可以調節(jié)SnO2顆粒的聚集。發(fā)現制造的SnO2薄膜的化學狀態(tài)和能帶特性取決于Sn前體中使用的阻滯劑。使用甘油制備的聚集調節(jié)SnO2層表現出最佳形態(tài)、少量氧空位和高功函數能級。使用甘油-SnO2薄膜作為 ETL 制造的器件實現了 21.8% 的高效率、可忽略的滯后和低的開壓損失。
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