反应等离子体沉积二氧化锡电子传输层及其在钙钛矿太阳电池中的应用

作者：韩晓静; 杨静; 张佳莉; 刘冬雪^*; 石标^*; 王鹏阳; 赵颖; 张晓丹

来源：Acta Physica Sinica, 2023, 72(17): 333-341.

• 反应等离子体沉积
• 二氧化锡电子传输层
• 钙钛矿太阳电池
• 迟滞

电子传输层对于钙钛矿太阳电池的光电转换效率和稳定性十分重要,二氧化锡是高效钙钛矿太阳电池中常见的电子传输层,具有良好的载流子提取和传输能力,但是基于溶液法制备二氧化锡在空气中高温退火时表面产生大量缺陷,降低薄膜的电学性能,而且溶液法不利于大面积制备.本文采用反应等离子体沉积法制备二氧化锡薄膜,通过调控辉光时间和工作电流优化薄膜性能,将其应用于小面积正式钙钛矿太阳电池中,实现了21.24%的效率.另外,通过引入异辛酸亚锡和二氧化锡结合作为双电子传输层改善器件的迟滞,电池开路电压从1.11 V提高到1.15 V,效率从21.27%提升至22.15%,迟滞因子从24.04%降低到3.69%.本工作开发了新的制备方法和有效的优化策略来制备二氧化锡电子传输层,推动了平面异质结钙钛矿太阳电池的发展,为制备高效、稳定的钙钛矿太阳电池提供了新的研究思路和方法.

• 单位
  天津市光电子薄膜器件与技术重点实验室; 南开大学