钙钛矿太阳能电池电子传输层的制备及应用

杨英,罗媛,马书鹏,朱从潭,朱刘,郭学益
摘要:目前,有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池( PSC) 的器件效率已经超过25%。电子传输层作为PSC中的重要组成部分在提取和传输光生电子,阻挡空穴,修饰界面,调节界面能级和减少电荷复合等方面起着关键作用。无机n型材料,例如TiO2、ZnO、SnO2 和其他金属氧化物材料具有成本低和稳定性好的特点,经常在传统PSC 中被用作电子传输层( ETL) 。有机n型材料,例如富勒烯及其衍生物、萘二酰亚胺聚合物和小分子,具有良好的成膜性能及强的电子传输性能,经常在反式PSC中被用作ETL。本综述详细介绍了PSC中电子传输层的作用机理和制备方法; 重点总结了金属氧化物材料、有机分子材料、复合材料和多层分子材料电子传输层和其改性手段的最新研究进展; 最后,展望了电子传输层材料朝着高性能PSC的实际应用和发展前景。
关键词;钙钛矿太阳能电池;电子传输层;材料类型;制备方法

目录介绍

1 引言

2 钙钛矿太阳能电池中电子传输层的电荷传输机理

2.1 正式钙钛矿太阳能电池中电子传输层的电荷传输

2.2 反式钙钛矿太阳能电池中电子传输层的电荷传输

3 钙钛矿太阳能电池中电子传输层的制备

3.1 涂布法

3.2 化学浴沉积法

3.3 原子层沉积法

3.4 其他沉积制备法

4 正式钙钛矿太阳能电池电子传输层材料

4.1 TiO2

4.1.1 不同形貌的TiO2

4.1.2 TiO2界面修饰和元素掺杂

4.1.3 低温制备的TiO2

4.2 ZnO

4.2.1 不同形貌的ZnO

4.2.2 ZnO的表面修饰及元素掺杂

4.2.3 低温制备的ZnO

4.3 SnO2

4.3.1 不同形貌的SnO2

4.3.2 SnO2的表面修饰与元素掺杂

4.3.3 低温制备的SnO2

4.4 其他金属氧化物( WOx、Nb2O5、CeOx )

5 反式钙钛矿太阳能电池电子传输层材料

5.1 富勒烯及其衍生物

5.1.1 常见富勒烯及其衍生物

5.1.2 有机电子传输层的改性

5.2 非富勒烯有机小分子

5.3 非富勒烯聚合物分子

6 结论与展望

 

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