介孔SnO2的水热法制备及其在钙钛矿太阳能电池中的应用

自2009年钙钛矿太阳能电池问世以来,经过十几年的发展,电池效率从最初的3.8％提高到了 25.7％.钙钛矿太阳能电池主要有平面结构和介孔结构两类,介孔结构的钙钛矿太阳能电池相对于平面结构多了一层介孔层.介孔层可以增大钙钛矿层和电子传输层的接触面积,有利于电子的提取和传输,从而减小电池的迟滞效应.采用水热法制备SnO2介孔层,并将此介孔层应用于钙钛矿太阳能电池的电子传输层.主要研究了水热时间对介孔 SnO2电子传输层及钙钛矿太阳能电池的性能影响.通过XPS、SEM、UV-Vis、J-V和IPCE对样品的成分、形貌、光学性能和光电性能等进行了研究.结果表明:当水热时间从3 h增加到9 h时,SnO2纳米片的直径从80 nm增加到了 270 nm,介孔SnO2层的厚度从70 nm增加到了 350 nm.当水热时间为7h时,电池的光电性能最佳,其光电转换效率为14.53％,开路电压为1.04 V,短路电流密度为19.29mA·cm-2,填充因子为72.57％.