韩国科研团队,室温喷涂大面积SnO2电子传输层,用于高性能稳定的钙钛矿电池

钙钛矿太阳能电池的性能和可扩展性高度依赖于电子传输层的形态和电荷选择性。韩国全北国立大学Jae-WookKang等人展示了使用多通道喷涂沉积技术在大面积氧化锡薄膜的高速、室温沉积。基于喷雾SnO2ETL,大面积PSC的效率约为18.9%。此外,与基于自旋SnO2的PSC相比,基于喷涂SnO2ETL的PSC还表现出更高的储存稳定性。

钙钛矿太阳能电池 (PSC) 的性能和可扩展性高度依赖于电子传输层 (ETL) 的形态和电荷选择性。韩国全北国立大学Jae-Wook Kang等人展示了使用多通道喷涂沉积技术在大面积 (62.5 cm2) 氧化锡薄膜的高速 (1800 mm min−1)、室温 (25 °C–30 °C) 沉积。

喷涂沉积的SnO2 (spray-SnO2) 薄膜具有可控的厚度、独特的颗粒形态和高透光率(在 550 nm 下约为 85%)。2)基于喷雾SnO2 ETL和甲脒碘化铅 (FAPbI3) 钙钛矿的PSC的性能高度一致且可重复,在0.096 cm2的活性面积 下实现了20.1%的最高效率。

进一步表征结果表明,效率的提高源于喷雾 SnO2的颗粒形态和钙钛矿中PbI2的高转化率。更重要的是,喷涂 SnO2薄膜具有高度的可扩展性,并且能够减少随着 SnO2和钙钛矿薄膜之间接触面积增加而带来的效率滚降。

基于喷雾SnO2 ETL,大面积PSC (1.0 cm2) 的效率约为18.9%。此外,与基于自旋SnO2的PSC相比,基于喷涂 SnO2 ETL的PSC还表现出更高的储存稳定性。

Kumar, N., Lee, H. B., Sahani, R., Tyagi, B., Cho, S., Lee, J.-S., Kang, J.-W., Room-Temperature Spray Deposition of Large-Area SnO2 Electron Transport Layer for High Performance, Stable FAPbI3-Based Perovskite Solar Cells. Small Methods 2021, 2101127.

https://doi.org/10.1002/smtd.202101127

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smtd.202101127

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