基于SnO2胶体的电子传输层制备及应用研究

摘要

电子传输层是钙钛矿太阳能电池的重要组成部分,其性能改进能有效提高钙钛矿太阳能电池的效率。近年来SnO2被证明具有优异的光电性能,比如好的光学透明性,适中的带宽和高的电子迁移率,已被成功运用到钙钛矿太阳能电池的制备中。本文中我们采用不同比例的甲醇和水在室温下合成了SnO2胶体,采用旋涂法和低温退火的方法制备了SnO2电子传输层。研究发现用甲醇与水的比例(醇水比)为9:1,SnO2的浓度为0.1 mol/L时配备的氧化锡胶体制备的电子传输层具有最佳的电子传输性能,以之为基础制备的钙钛矿太阳能电池可以获得最佳的光电转换效率19.16%,相应的短路电流密度(JSC)为24.75 mA/cm2,开路电压(Voc)为1.03 V,填充因子(FF)为75%。在用甲醇与水的比例为3:1、5:1、7:1和11:1的胶体制备的电子传输层上制备的电池效率分别为13.88%、15.64%、17.35%和18.3%。经研究发现制备在醇水比为9:1电子传输层上的电池的性能最佳,并且回滞效应几乎可以忽略,本工作提供了一种在低温下方便的制备SnO2电子传输层的方法。