在平面鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（PSCs）領(lǐng)域，采用TiO2作為電子傳輸層（ETL）的效率提升近期遭遇了瓶頸，這一難題主要源于TiO2 ETL的性能限制。為了克服這一挑戰(zhàn)，華北電力大學(xué) 李美成教授團(tuán)隊(duì)提出了一種創(chuàng)新的絮凝調(diào)控TiO2沉積方法。該方法利用SnCl2·2H2O作為絮凝劑，通過(guò)**調(diào)控納米粒子的大小分布，實(shí)現(xiàn)了TiO2薄膜的高質(zhì)量沉積。具體而言，SnCl2·2H2O在沉積浴液中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，它能夠橋接懸浮的納米粒子，促進(jìn)大尺寸粒子的有效沉淀，而較小尺寸的粒子則得以保留并均勻沉積于基底上，從而形成了表面更加光滑、結(jié)構(gòu)更加致密的TiO2薄膜。這一過(guò)程不僅顯著提升了TiO2薄膜的沉積質(zhì)量，還實(shí)現(xiàn)了Sn的有效摻雜，使得TiO2薄膜的電導(dǎo)率提高了約2.5倍。得益于這種創(chuàng)新的絮凝調(diào)控沉積技術(shù)（我們稱之為FR-TiO2），所制備的平面PSCs展現(xiàn)出了**的光伏性能。與未經(jīng)處理的TiO2相比，F(xiàn)R-TiO2不僅表面更加光滑、結(jié)構(gòu)更加致密，而且電導(dǎo)率得到了顯著提升。這些優(yōu)勢(shì)共同促進(jìn)了TiO2/鈣鈦礦界面的優(yōu)化接觸，加速了界面電子的傳輸，從而使得平面PSCs的認(rèn)證光電轉(zhuǎn)換效率（PCE）高達(dá)25.85%，這一數(shù)值刷新了基于TiO2的平面PSCs的效率紀(jì)錄。

此外，本研究中的PSCs在室溫空氣環(huán)境中儲(chǔ)存超過(guò)4500小時(shí)后，仍能保持其初始效率的99%，充分驗(yàn)證了其**的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和運(yùn)行可靠性。這一簡(jiǎn)單、高效且可重復(fù)的制備方法為高質(zhì)量電子傳輸層的制備提供了新的思路，也為高效率PSCs和其他薄膜光電器件的開(kāi)發(fā)帶來(lái)了廣闊的應(yīng)用前景。

文獻(xiàn)信息

Flocculating-Regulated TiO2 Deposition Enables the Synergistic Effect of Doping for Perovskite Solar Cells with Efficiency Exceeding 25.8%

Huilin Yan, Xing Zhao, Hao Huang, Danxia Wu, Pengkun Zhu, Danni Li, Bingbing Fan, Yujie Qiu, Yuqing Yang, Qi Geng, Peng Cui, Yingying Yang, Zhineng Lan, Meicheng Li

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202403200

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