燃烧处理的NiO/原子层沉积TiO2双层作为高效全无机CsPbIBr2太阳能电池的新型低温电子传输材料

摘要： 低温原子层沉积（ALD）TiO?电子传输层（ETL）在全无机钙钛矿太阳能电池（如基于CsPbIBr?的器件）中极具应用前景。然而ALD TiO?与CsPbIBr?之间非理想的界面能级匹配，以及制备上层CsPbIBr?薄膜时ALD TiO?中伴随产生的缺陷，严重制约了最终电池的性能。本研究报道了一种新型ETL设计——将ALD TiO?与低温燃烧法制备的NiO复合。虽然底层NiO层具有p型导电性并作为传统空穴传输层（HTL），但NiO/ALD TiO?双层结构作为ETL时具有更少的陷阱态、与CsPbIBr?薄膜更大的导带最小值（CBM）偏移，且光学透过率与单一ALD TiO? ETL相当。优化后的CsPbIBr? PSC器件实现了9.71%的卓越光电转换效率和1.272 V的光生电压，两项指标均超越单一ALD TiO? ETL器件，甚至优于溶胶-凝胶TiO? ETL器件。本工作验证了NiO/ALD TiO? ETL对CsPbIBr? PSC的优异适用性，从而为通过传统HTL与ALD TiO?层复合开发更多低温ETL提供了可行路径。