喷涂法制备的单分散SnO2微球薄膜作为高效介观钙钛矿太阳能电池的骨架层

摘要： 介孔二氧化锡微球是一类极具前景的介观钙钛矿太阳能电池电子传输材料，但利用微球难以实现电子传输层所需的平整致密薄膜。本研究通过无表面活性剂溶剂热法合成了一系列高比表面积、良好结晶度的单分散二氧化锡微球。通过精确控制晶体生长过程，获得了直径约75、110和200纳米且粒径分布窄的微球，适用于构建仅数百纳米厚的电子传输层。针对常规旋涂过程中微球易从基底脱落的问题，采用喷雾涂覆法制备高质量电子传输层。结果表明，以75纳米二氧化锡微球作为电子传输层时，器件功率转换效率达16.85%，该高效能归因于快速的电子传输和抑制的电荷复合。为进一步提升电子传输层与钙钛矿层的电荷转移，向二氧化锡微球中引入石墨烯量子点后，最终获得17.08%的最佳效率。