InfoMat:用于高效钙钛矿太阳能电池的氯钝化SnO2电子传输层

在过去几年里,有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池因其优异的光电性能和简单低廉的制备工艺而备受关注,其光电转化效率也被迅速的提高至25.2%。但其自身也有一个严重的缺陷:它们通常不稳定,在高温条件下性能会衰减。而各个界面处存在的缺陷是造成稳定性差和性能衰减的重要原因之一。因此,研究者们在钝化界面缺陷提升钙钛矿电池的性能方面做了很多工作。近日,陕西师范大学的刘生忠教授和成均馆大学的Hyun-Suk Jung教授(共同通讯作者)联合报道了在SnO2界面钝化方面的工作,文章发表在InfoMat上(Chlorine-modified SnO2 electron transport layer for high-efficiency perovskite solar cells)。

该文章利用二氯苯在紫外光照射下在会产生具有高反应活性的氯自由基的反应对SnO2薄膜表面的缺陷进行钝化。相比于其他方法,这种钝化的选择性会更高,也不会引入氯以外的任何杂质。XPS结果表明,在用IPA清洗后仍能检测到氯元素,说明氯自由基连接到了SnO2上。

基于氯钝化与未钝化的SnO2电子传输层,在空气中制备了钙钛矿电池器件,相比于在未钝化的SnO2电子传输层上制备的器件,氯钝化能够有效的提升电子的提取性能,减少了SnO2/perovskite界面电子的复合和累积,从而提高了电池的转化效率,丰富了钙钛矿电池界面钝化的策略,为相关领域学者的工作提供一定的参考。

该工作发表在InfoMat(DOI:10.1002/inf2.12059)上。

通讯作者简介

刘生忠:国家“千人计划”特聘专家,1992年与美国西北大学获得博士学位,先后在美国Argonne国家实验室、BP Solar、United Solar Ovonic等公司工作,目前于陕西师范大学任职,开展新能源材料与器件的相关工作。在Science, Nature, Nat. Commun.,Adv. Mater. J. Am. Chem. Soc.等国际知名刊物发表论文300多篇,论文它引用6000余次,H因子44。