KCl掺杂改性SnO2埋底界面提高碳基无空穴传输层钙钛矿太阳能电池性能研究

李坤; 崔馥麒; 李鹏章; 田传进; 赵文燕; 刘钰旻

doi:10.13957/j.cnki.tcxb.2025.06.008

陶瓷学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (06) : 1181 -1188. DOI: 10.13957/j.cnki.tcxb.2025.06.008

KCl掺杂改性SnO₂埋底界面提高碳基无空穴传输层钙钛矿太阳能电池性能研究

李坤, 崔馥麒, 李鹏章, 田传进, 赵文燕, 刘钰旻

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摘要

无空穴传输层碳基钙钛矿太阳能电池，采用平面化的三层结构设计，在成本效益和环境兼容性方面展现出显著优势。然而，该类器件的实际应用仍受限于转换效率不足及长期运行稳定性欠佳等问题。研究表明，通过埋入式界面结构的构建，可有效抑制钙钛矿层与传输层间的离子迁移，从而提升器件的稳定性。然而，当前技术瓶颈主要集中于钙钛矿薄膜在结晶过程中易产生晶界缺陷和表面悬空键，而这些结构缺陷会形成非辐射复合中心，导致光生载流子的严重损耗。本文系统研究了KCl掺杂SnO₂电子传输层在碳基无空穴钙钛矿太阳能电池中的协同优化作用。通过溶液法在SnO₂中引入Cl^-和K⁺，实现了缺陷钝化与界面调控，碳基无空穴太阳能电池器件的光电转换效率显著提升至13.9%，并在1000 h、60%湿度下仍能保持原始效率的80%以上，展现出优异的环境稳定性。