溶液法制备Nb:SnO_2作为高效平面钙钛矿电池的电子传输层

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• 论文作者：任小东 ; 杨栋 ; 杨周 ; 刘生忠
• 年：2017
• 作者机构：陕西师范大学材料科学与工程学院;中国科学院大连化学物理研究所;
• 论文关键词：钙钛矿 ; 电子传输层 ; Nb ; SnO2 ; 太阳电池
• 会议召开时间：2017-05-27
• 会议录名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会论文集
• 英文会议录名称：Abstract Book of the 4th Conference on New Generation Solar Cells
• 语种：中文
• 分类号：TM914.4
• 学会代码：ZKYQ
• 会议名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会
• 会议地点：中国北京
• 主办单位：中国可再生能源学会光化学专业委员会
• 学会名称：中国科学院物理研究所清洁能源实验室
• 页数：1
• 文件大小：831k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

电子传输层是平面型钙钛矿电池的重要组成部分,它能够促进载流子的分离和电子的传输。我们用低温溶液法制备了一种高效的Nb掺杂SnO_2(Nb:SnO_2)薄膜作为钙钛矿电池的电子传输层。相比于纯的SnO_2,基于Nb:SnO_2电子传输层钙钛矿电池的光电转换效率从15.13%增长至17.57%。优异的电池性能归功于Nb:SnO_2薄膜接触的光学和电学性能,SEM和AFM分析表明我们制备的Nb:SnO_2薄膜平整、致密、粗糙度小,为制备高质量的钙钛矿吸收层提供了一个有利的平台。I-V测试表明Nb掺杂能够有效的提高SnO_2薄膜的电子迁移率(1.02×10~(-4)~2.16×10~(-4) cm~2 V~(-1) s~(-1))和导电性,降低缺陷态密度(2.39×10~(15)~1.74×10~(15) cm~(-3)),提高器件的光电流。J-V测试表明Nb:SnO_2电子传输层能够有效的提高载流子的传输和有效收集,减小器件的串并联电阻,提高器件的填充因子(0.659~0.727),提高电池的性能。进一步用光致发光和瞬态荧光光谱对器件进行表征说明Nb:SnO_2电子传输层能够极大的增强电子的提取和有效的抑制载流子的复合,最终提高钙钛矿电池的性能。

引文

[1]W.Ke,G.Fang,Q.Liu,Y.Yan.J.Am.Chem.Soc.2015,137(21),6730-6733.