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一种用于高效稳定钙钛矿太阳能电池的ZnO纳米粒子辅助电子传输双层膜的系统方法
摘要： 减小钙钛矿太阳能电池的界面损耗对实现高效光伏性能至关重要，目前相关界面工程研究正深入开展。本研究在苯基-C61-丁酸甲酯（PCBM）与金属电极之间引入氧化锌纳米颗粒（ZnO NPs）中间层，以降低电荷复合和器件退化导致的界面损耗，并探究了器件性能对PCBM及PCBM/ZnO电子传输双层膜厚度与形貌的依赖性。当PCBM和ZnO达到优化厚度时，基于PCBM/ZnO双层膜的器件平均光电转换效率达15.63%（最高16.39%），开路电压1.05 V，短路电流密度18.69 mA cm?2，填充因子79.95%。此外，引入PCBM/ZnO双层膜显著改善了滞后效应和大气稳定性。因此，采用PCBM/ZnO电子传输双层膜是实现高效率、稳定输出功率（低J-V滞后）且耐用的钙钛矿太阳能电池的有效途径。
关键词： 氧化锌纳米颗粒、界面工程、稳定的钙钛矿太阳能电池、界面损耗、高效钙钛矿太阳能电池、电子传输双层结构
更新于2025-11-19 16:46:39
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利用苯乙基碘化铵实现高效稳定钙钛矿太阳能电池的双边界面工程
摘要： 实现高效率和长期器件稳定性是有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池（PeSCs）商业化的关键问题。本研究开发了苯乙基碘化铵（PEAI）诱导的双界面工程，以提高基于甲基铵铅三碘化物（MAPbI3）的PeSCs的器件效率和稳定性。在聚（3,4-乙撑二氧噻吩）聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）层引入PEAI可改变PEDOT:PSS的表面特性，并促进在PEDOT:PSS上形成具有大晶粒的高质量钙钛矿活性层。PEAI-PEDOT:PSS中的PEA+还改变了PEDOT:PSS的功函数，从而降低了PEDOT:PSS与MAPbI3钙钛矿层之间的能差，减少了电荷转移过程中的能量损失。此外，在三维（3D）钙钛矿上沉积PEAI形成了二维/三维（2D/3D）堆叠结构的钙钛矿活性层。由于二维（2D）顶层作为覆盖层防止水分渗透，钙钛矿活性层的稳定性显著增强?；谡庵肿楹现票傅腜eSC器件相比原始PeSC表现出更高的功率转换效率和更长的器件寿命。在高湿度条件（75±5%）下，经PEAI处理的PeSC在100小时后仍保持其初始功率转换效率（PCE）的88%。相比之下，原始PeSC器件在相同条件下仅25小时后便损失了超过99%的初始PCE。
关键词： 高效钙钛矿太阳能电池、双侧界面工程、PEAI、长期稳定性
更新于2025-09-23 15:21:01