碳量子点辅助介孔SnO₂制备高效钙钛矿太阳能电池

摘要

【目的】钙钛矿太阳能电池（PSCs）作为光伏领域最具发展前景的新一代光伏技术，以其制备工艺简单、成本低廉和光电转换效率高等显著优势受到广泛关注.在PSCs器件结构中，电子传输层（ETL）的性能至关重要，其载流子萃取能力和传输效率直接影响器件的光电转换性能.该文通过构建碳量子点（CQDs）复合传输层，有效提升了器件光电转换效率.【方法】该文创新性地提出了一种基于CQDs修饰的SnO₂反蛋白石结构（SIO）的复合电子传输层，通过界面工程策略显著提升了器件性能.【结果】系统研究表明，CQDs在SIO表面的有效附着能够：1)钝化界面缺陷态，降低非辐射复合损失；2)调控能级结构，使SIO导带位置上移，优化能级匹配；3)显著增强载流子萃取效率和电子迁移率.基于此优化结构制备的介观钙钛矿太阳能电池实现了22.95%的光电转换效率，同时展现出优异的长期环境稳定性.【结论】这项工作不仅为高性能ETL的设计提供了新思路，也为推动钙钛矿太阳能电池的产业化发展提供了重要参考.

关键词

钙钛矿太阳能电池 / 碳量子点 / SnO₂反蛋白石结构 / 载流子萃取