在p–i–n鈣鈦礦太陽能電池(PSC)中,富勒烯衍生物主要用作電子傳輸材料(ETM),盡管它們有缺點,例如在短波長范圍內的寄生吸收和高成本。由于其高電荷轉移性能、透明度和低成本,使用SnO2作為ETM實現了高效n-i-p PSC。然而,在p-i-n PSCs中,將SnO2納米粒子分散在不會損壞鈣鈦礦溶劑中并形成均勻層仍極具挑戰性。近日,高麗大學Jun Hong Noh報道了一種使用乙二胺(EDA)在鈣鈦礦上直接沉積SnO2量子點(QD)策略。
本文要點:
1) 用EDA策略處理SnO2 QD層可以構建共形SnO2量子點層并改善電荷傳輸。該策略在帶隙為1.77eV的PSC中實現了18.9%的高功率轉換效率(PCE),這是使用無機ETM寬帶隙p-i-n PSC中的最高PCE。
2) 由于SnO2 QD的高透射率,頂部SnO2層能夠在不濺射損傷的情況下沉積ITO,并實現99%的雙面系數。因此,所得四端全鈣鈦礦串聯電池具有27.0%的PCE。
Sung Yong Kim et.al Fullerene-Free p–i–n Perovskite Solar Cells: Direct Deposition of Tin Oxide on Perovskite Layer Using Ligand Bridges Adv. Energy Mater. 2024
https://doi.org/10.1002/aenm.202402433