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一种简单方法制备互联、分级结构多孔Zn2SnO4纳米球作为电子传输层用于高效钙钛矿太阳能电池

DOI:10.1016/j.nanoen.2020.104620 期刊:Nano Energy 出版年份:2020 更新时间:2025-09-23 15:19:57
摘要: 构建具有更高载流子迁移率和合适带隙的电子传输层(ETL)至关重要,因其会显著影响钙钛矿太阳能电池(PSCs)的光伏性能。Zn?SnO?(ZTO)具有10–30 cm2 V?1 s?1的高电子迁移率,比钙钛矿太阳能电池中广泛使用的TiO? ETL高出一个数量级,使其成为TiO? ETL的绝佳替代材料。本文报道了一种简单而稳健的聚合物模板法,制备出互联、分级结构的多孔ZTO纳米球,作为高效有机铅卤化物PSCs的ETL。这种由4.5纳米ZTO纳米颗粒组装在具有80-100纳米空腔的多孔纳米球表面构成的多孔ZTO纳米球ETL,显著提升了光吸收能力,增强了电子提取效率,促进了电荷传输,并抑制了器件中的载流子复合,最终使电池功率转换效率(PCE)达到17.14%,远超基于无孔ZTO纳米颗粒的器件(14.02%)。因此,这种制备兼具高载流子迁移率的分级结构多孔半导体的策略,为开发高性能光电器件中稳健的ETL乃至空穴传输层(HTL)开辟了新途径。
作者: Meng Zhang,Xun Cui,Yufen Wang,Bing Wang,Meidan Ye,Wenlong Wang,Chunyuan Ma,Zhiqun Lin
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