朱宏林,江和栋,李家科,郭平春,王艳香
(景德镇陶瓷大学,江西 景德镇 333403)
摘 要:SnO2因具有高光学透过性、高电子迁移率,被作为电子传输材料广泛应用于钙钛矿太阳能电池(Perovskite Solar Cells, PSCs)中,但是溶胶—凝胶法制备的SnO2薄膜,由于制备温度低,获得SnO2薄膜晶粒的结晶性差,薄膜缺陷较多,会导致光电电子的复合,因而光电转化率较低。采用去离子水、甲醇、乙醇和异丙醇处理SnO2电子传输层(Electron Transport Layers,ETLs),研究了水热溶剂热处理对SnO2 ETLs和PSCs性能的影响。采用XRD、SEM、接触角、AFM、UV-Vis、J-V曲线和IPCE对样品的物相、形貌、粗糙度、光学性能和光电性能进行表征。结果表明,采用溶剂热处理可以提高SnO2的结晶度,提高薄膜的可见光透射率,增强ETLs与钙钛矿层的界面接触,有效提高电池的光电转换效率(Photoelectric Conversion Efficiency, PCE)。SnO2经水热处理组装的PSCs光电性能最优,PCE为15.48%,比未处理电池的PCE 13.60%高出13.8%。另外,其开路电压(Open-circuit Voltage, Voc)为1.09 V,短路电流密度(Short-circuit Current Density, Jsc)为19.32 mA•cm−2,填充因子(Fill Factor, FF)为73.18%。
关键词:钙钛矿太阳能电池;SnO2电子传输层;水热;溶剂热