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鈣鈦礦型太陽能電池(PSCs)以其高效率、帶隙可調(diào)整性、易制備性等優(yōu)點(diǎn)在光伏研究領(lǐng)域占有重要地位。電子傳輸層(ETL)對PSCs的性能和可擴(kuò)展性起著決定性的作用。SnO 2 具有較高的透過率、較低的燒結(jié)溫度、合適的深導(dǎo)和價帶位置，可以有效地在界面上提取電子，因此是 PSCS 中 ETL 的潛在候選者。

在本工作中，來自印 度國際粉末冶金與新材料先進(jìn)研究中心的研究人 員首次采用了一種簡單的、溶液可處理的低溫SnO2沉積方法,初步研究了以 CuSCN 為空穴傳輸材料 (HTM) 、 Au 為背接觸的平面器件的光伏性能。相關(guān)論文以題目為“ Dip coated SnO 2 film as electron transport layer for low temperature processed planar perovskite solar cells ” 發(fā)表在 Applied Surface Science Advances 期刊上。


鈣鈦礦型太陽能電池(PSC)吸引了太陽能領(lǐng)域的注意，因?yàn)樗鼈兊男试?0年內(nèi)飆升至2020年的25.5%。PSCs的高效率、低成本、選擇材料、基板的靈活性以及良好的電學(xué)和光學(xué)性能使其成為現(xiàn)有技術(shù)的有力競爭者。然而，要將這項(xiàng)技術(shù)商業(yè)化，穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性等挑戰(zhàn)仍有待解決。除了吸收體/鈣鈦礦層，電荷傳輸層也起著至關(guān)重要的作用，因?yàn)樵诮缑娴挠行щ姾商崛Q定了器件的性能和穩(wěn)定性。各種金屬氧化物作為電子傳輸材料，如TiO2、SnO2、ZnO、BaNO3、SrTiO3等，在PSCS中得到了廣泛的應(yīng)用。其中，TiO2是PSCs中最常用的電子傳輸層(ETL)。以介觀TiO2為ETL，可獲得8%的光催化活性。

然而存在著電子遷移率低、能級匹配淺、器件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、紫外光不穩(wěn)定、透過率低、燒結(jié)溫度高等缺點(diǎn)。在此背景下，SnO2是一種n型材料，與TiO2相比，具有良好的光電性能、更好的能級排列、更高的光學(xué)透明度和更好的紫外光照射穩(wěn)定性。此外，這種材料可以在相對較低的溫度(≤200?C)下制備。這些優(yōu)異的性能使SnO2可用作熱阻較低的柔性襯底的ETL，其平面結(jié)構(gòu)簡單，可用于光電應(yīng)用。由于平面結(jié)構(gòu)簡單、燒結(jié)溫度低、襯底選擇、易于制造以及降低成本，SnO2已被開發(fā)為一種潛在的ETL，可用于性能更高的高質(zhì)量平面薄膜。

盡管旋涂是一種簡單且可低溫加工的技術(shù)，但它只能用于小尺寸的襯底，限制了PSCs的擴(kuò)展。在這個方向上，Mathazhagan等人最近通過工業(yè)兼容的凹槽模具涂層開發(fā)了SnO2薄膜。然而，該工藝需要添加聚乙二醇等聚合物，以克服形成均勻SnO2膜的團(tuán)聚挑戰(zhàn)。在這項(xiàng)工作中，首次采用了一種簡單的浸漬鍍膜技術(shù)來沉積SnO2作為PSCS的電子傳輸層，這在工業(yè)上是可行的，并且不需要任何聚合物添加劑。浸漬涂布是一種簡單和良性的涂布技術(shù)，它通過改變浸漬-退出速度、浸漬循環(huán)次數(shù)和前體濃度來更好地控制厚度。浸漬涂層還具有減少化學(xué)廢物的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)槿苣z可以重復(fù)使用。
總地來說，作者成首次將SnO2與蒸氣法制備的鈣鈦礦和CuSCN高溫超導(dǎo)材料相結(jié)合，用于平面結(jié)構(gòu)PSCS。最后，制備了FePbI3基平面結(jié)構(gòu)的SnO2敏化PSCs，獲得了3.2%的光伏性能。 

原標(biāo)題：《ASSA》：首次采用一種新方鈣鈦礦太陽能電池電子傳輸層！