TiO₂/Perovskite体相异质结制备高效钙钛矿太阳能电池

摘要

载流子的提取过程是影响钙钛矿太阳能电池（PSCs）性能的关键因素，高效的电荷提取过程不仅可加强光生载流子的收集，同时还可以抑制载流子复合，进而提高PSCs的光电转换效率.该文提出一种构筑体相异质结的方法来改善PSCs中界面电荷提取过程.该方法将二氧化钛（TiO₂）纳米粒子添加至碘化铅溶液中，并以此构筑TiO₂/Perovskite体相异质结.研究发现在TiO₂纳米粒子的作用下，钙钛矿薄膜与电子传输层界面的电荷传输速率提高，电子萃取能力增强，薄膜内部和界面处的电荷传输电阻降低，这表明TiO₂/Perovskite体相异质结可以有效提升电荷提取能力.最后，本文研究了TiO₂/Perovskite体相异质结对PSCs器件光电性能的影响，发现基于TiO₂/Perovskite体相异质结的PSCs具有更高的填充因子和短路电流，这主要得益于界面传输电阻减小以及载流子复合受到抑制.以上研究结果表明，TiO₂/Perovskite体相异质结可以有效改善界面电荷提取，增强PSCs器件性能.

关键词

钙钛矿太阳能电池 / 体相异质结 / TiO₂纳米粒子 / 载流子传输 / 载流子复合