主要内容
在平面钙钛矿太阳能电池（PSCs）领域，采用TiO2作为电子传输层（ETL）的效率提升近期遭遇了瓶颈，这一难题主要源于TiO2 ETL的性能限制。为了克服这一挑战，华北电力大学 李美成教授团队提出了一种创新的絮凝调控TiO2沉积方法。该方法利用SnCl2·2H2O作为絮凝剂，通过精确调控纳米粒子的大小分布，实现了TiO2薄膜的高质量沉积。具体而言，SnCl2·2H2O在沉积浴液中发挥了关键作用，它能够桥接悬浮的纳米粒子，促进大尺寸粒子的有效沉淀，而较小尺寸的粒子则得以保留并均匀沉积于基底上，从而形成了表面更加光滑、结构更加致密的TiO2薄膜。这一过程不仅显著提升了TiO2薄膜的沉积质量，还实现了Sn的有效掺杂，使得TiO2薄膜的电导率提高了约2.5倍。得益于这种创新的絮凝调控沉积技术（我们称之为FR-TiO2），所制备的平面PSCs展现出了卓越的光伏性能。与未经处理的TiO2相比，FR-TiO2不仅表面更加光滑、结构更加致密，而且电导率得到了显著提升。这些优势共同促进了TiO2/钙钛矿界面的优化接触，加速了界面电子的传输，从而使得平面PSCs的认证光电转换效率（PCE）高达25.85%，这一数值刷新了基于TiO2的平面PSCs的效率纪录。
此外，本研究中的PSCs在室温空气环境中储存超过4500小时后，仍能保持其初始效率的99%，充分验证了其卓越的长期稳定性和运行可靠性。这一简单、高效且可重复的制备方法为高质量电子传输层的制备提供了新的思路，也为高效率PSCs和其他薄膜光电器件的开发带来了广阔的应用前景。
文献信息
Flocculating-Regulated TiO2Deposition Enables the Synergistic Effect of Doping for Perovskite Solar Cells with Efficiency Exceeding 25.8%
Huilin Yan,Xing Zhao,Hao Huang,Danxia Wu,Pengkun Zhu,Danni Li,Bingbing Fan,Yujie Qiu,Yuqing Yang,Qi Geng,Peng Cui,Yingying Yang,Zhineng Lan,Meicheng Li
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202403200
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