苏大《AFM》:SnO2电子传输层对钙钛矿太阳能电池的改性工程 2024-04-24 15:39:15 在钙钛矿型太阳能电池中,电子传输层对电池起着关键作用。与其它同类材料相比,SnO2具有低温制备、高电子引出能力等独特的优点,自首次报道以来就受到了研究界的高度重视。基于SnO2的平面型钙钛矿型太阳能电池结构简单,现有的器件可以达到23%以上的功率转换效率,可以与传统的介孔TiO2器件相媲美。近年来,SnO2的改性工程对器件性能的提高起到了重要作用。在效率和长期稳定性方面还有很大的潜力需要进一步提高。来自苏州大学等单位的研究人员从优化策略的角度综述了近年来SnO2光电性能的研究进展,并讨论了今后研究的挑战和机遇。对这一令人振奋的领域的不断努力,可能为开发商用钙钛矿型太阳能电池铺平道路。相关论文以题目为“Modification Engineering in SnO2 Electron Transport Layer toward Perovskite Solar Cells: Efficiency and Stability”发表在Advanced Functional Materials 期刊上论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202004209 有机-无机卤化物钙钛矿型太阳能电池(PSC)在过去几年中经历了极快的发展,作为最有前途的光伏器件之一。PSCs的性能在很大程度上受电荷传输层的影响。目前,有机材料和无机材料都可以作为电荷传输层,预计将有更多的功能材料满足这一要求。从载流子的角度看,它们可以分为电子传输层(ETL)和空穴传输层(HTL),分别选择性地将电子和空穴传输到电极上。电荷传输层通过直接影响光电流密度(jsc)、开路电压(voc)和填充因子(FF)。具有n型半导体性质的金属氧化物通常被选为ETL,最先进的设备采用复合ETL,包括致密TiO 2层和介孔层。然而,它需要高温退火,不能与柔性器件兼容。这严重限制了TiO2基ETL的广泛应用。为了简化制作和扩大应用,人们迫切需要一种低温加工的紧凑型ETL。SnO2在平面正则型PSCs中的应用,与其它候选材料相比,具有独特的优势。首先,它具有优异的光电性能,如大电荷迁移率、合适的能带结构和优异的化学稳定性。特别地,SnO2的导带最小值比TiO2的导带最小值低,并且可以诱导更高的电荷注入效率,因此在PSCs中使用SnO2比TiO2更有利于带向排列。其次,它可以通过简单的低温溶液法制备,这使得它可以作为基于柔性衬底的PSCs的ETL。第三,SnO2比TiO2具有更大的禁带宽度,对紫外光的伤害较小。因此,可以抑制与紫外光相关的光化学反应以提高器件的稳定性。SnO2的这些优异性能越来越受到研究界的关注。 图1.a)基于氟掺杂SnO2的PSC的制造工艺。b) 费米能级与氟掺杂比。c) 氟掺杂双层ETL的能带。d) PSCs的能级图。e) 电流密度与电压的关系。f)SnO2和Li掺杂SnO2基PSCs的PCE分布。 图2.a)显示SnO 2(110)表面上TPPO分子和静电力显微镜测量的图。b) 前后能级在sno2中掺杂TPPO后。c) PSCs的能带,d)电流密度与不同ETL下PSCs的电压和e)J-V曲线。 图3.a)紫外线照射前后PSC的图示。b) PSCs的能级图。c) 基于不同ETL的PSCs的PCE随老化时间的变化。d) 残余应力分布,e)XRD图谱,和f)钙钛矿的晶格畸变有和没有PS缓冲层。本文综述了SnO2作为高性能平面规则型PSCsETL的典型改性策略的研究进展。首先介绍了SnO2薄膜常用的制备方法。随后,总结了通过不同的方法来调节SnO2的体积和表面性质。然后讨论了SnO2界面钝化对PSCs性能和ETL相关器件稳定性的影响。最后,对SnO2性能优化作为PSCs的ETL进行了展望。(文:爱新觉罗星) 赞 (0) 相关推荐 中国人民大学慕成Adv. Sci.:一种电子传输层的前驱体工程提高钙钛矿太阳能电池性能 通讯作者:林智超:慕成 通讯单位:中国人民大学 电子传输层(ETL)是常规钙钛矿太阳能电池的关键组件,可提高整体电荷提取效率并调整钙钛矿层的结晶度以获得更好的器件性能. 中国人民大学慕成教授课 ... 钙钛矿-聚合物(聚乳酸、聚已内酯、聚已内酯、聚丙烯酸、聚丙乙烯等) 钙钛矿-聚合物(聚乳酸.聚已内酯.聚已内酯.聚丙烯酸.聚丙乙烯等) 稳定高效的聚合物掺杂钙钛矿电池 研究发现,所有聚合物都能对钙钛矿进行有效的钝化,与聚合物的带隙无关.使用聚合物掺杂的器件能够提升10 ... 二氧化钛电子传输层制备的最高效双钙钛矿太阳能电池 全文速览 双钙钛矿Cs2AgBiBr6由于具有良好的稳定性以及无铅等优势,已经在理论和实验方面被证明是一种潜在的光伏材料.但由于其禁带宽度较大,只能吸收较短波长范围内的光子,限制了基于其制备的太阳能电 ... 纤维素纳米晶体(CNCs)钙钛矿量子点(PQD)薄膜/半导体锡(iv)氧化物电纺纳米纤维(SnO2 NF)分散液 纤维素纳米晶体(CNCs)钙钛矿量子点(PQD)薄膜/半导体锡(iv)氧化物电纺纳米纤维(SnO2 NF)分散液 在该研究了一种利用纤维素纳米晶体(CNCs)制备新型钙钛矿量子点(PQD)薄膜的造纸工 ... 《ASSA》:首次采用一种新方钙钛矿太阳能电池电子传输层! 钙钛矿型太阳能电池(PSCs)以其高效率.带隙可调整性.易制备性等优点在光伏研究领域占有重要地位.电子传输层(ETL)对PSCs的性能和可扩展性起着决定性的作用.SnO2具有较高的透过率.较低的烧结温 ... 《ACS AMI》:纳米粒子电子传输层在空气暴露对QLED效率的影响 来自波兰弗罗茨瓦夫理工大学等单位的研究人员报道了空气暴露对ZnMgO纳米颗粒(NPs)的光学和电学性质的影响,这些纳米颗粒通常用作Cd基量子点发光二极管(QLED)中的电子传输层.分析了空气组分对Zn ... 苏大《AFM》一种简单可靠策略,实现高效深蓝钙钛矿发光二极管! 编辑推荐:作者在HTL表面引入K+离子,通过K+和卤化物离子之间的强偶极相互作用来引导深蓝色钙钛矿晶粒的结晶,从而展示了一种简洁而有效的界面工程策略. 钙钛矿型发光二极管是溶液处理全色显示器的新兴候选 ... 【人物与科研】港大David Lee Phillips、杜莉莉, 安大任信钢AFM: 近场驱动浅层载流子捕获促进氮化碳产氢 导语 作为一种有前景的可再生清洁能源转化方法,太阳能驱动水分解制氢受到科学界广泛关注.过去的几十年,光解水取得了较大进展,但依然存在诸多障碍难以逾越,如效率低.稳定性差.体系复杂及成本和安全等问题.近 ... 苏大《AFM》:揭示碱金属离子电池中Sn4P3阳极的电化学行为! Sn4P3二元合金负极备受关注,不仅是因为P和Sn的协同效应,而且因为它在碱金属离子电池(AIB)中的广泛应用,包括锂离子电池(LIB).钠离子电池(SIB)和钾离子电池(PIB).然而,Sn4P3阳 ... 苏州新区一中、苏大附中、五中高二数学期中... 苏州新区一中.苏大附中.五中高二数学期中联考解析 横图 横图 中国大学海外办学成趋势:清北领衔,苏大先锋,985大学打头阵 我前一阵写了一些大学的异地办学.异地办研究院的种种情况,有些大学在全国遍地开花.大家肯定会想,为什么这些大学不走出国门,到国外去赚外国人的钱呢?为什么只有外国大学到中国来办学,赚中国人的钱呢? 呵呵, ...