基于电子传输层阶梯能带对齐的设计以提升平面钙钛矿太阳能电池的性能与稳定性
应用物理
2017-08-11 v1
摘要
在平面钙钛矿太阳能电池使用的 n 型金属氧化物材料中，氧化锌因其相对较高的电子迁移率、高透明度和多样的纳米结构而成为替代二氧化钛（TiO2）的有力候选者。在此，我们展示了将低温溶液加工的 ZnO/铝掺杂 ZnO（AZO）双层薄膜作为倒置钙钛矿太阳能电池中电子传输层（ETLs）的应用，该结构提供了阶梯能带分布。实验结果表明，通过采用 AZO 薄膜作为缓冲层，钙钛矿太阳能电池的功率转换效率（PCE）从 12.25% 显著提高到 16.07%。同时，短路电流密度（Jsc）、开路电压（Voc）和填充因子（FF）分别提升至 20.58 mA/cm2、1.09V 和 71.6%。性能的提升归因于 ETL 中 ZnO/AZO/CH3NH3PbI3 阶梯能带对齐所修饰的界面，这使得 CH3NH3PbI3 活性层中光生电子的提取更加高效。因此，结果表明 ZnO/AZO 双层 ETLs 将有利于电子提取，并有助于提升钙钛矿太阳能电池的性能。
引用
@article{arxiv.1708.03153,
title = {A Design Based on Stair-case Band Alignment of Electron Transport Layer for Improving Performance and Stability in Planar Perovskite Solar Cells},
author = {Shang-Hsuan Wu and Ming-Yi Lin and Sheng-Hao Chang and Wei-Chen Tu and Chih-Wei Chu and Yia-Chung Chang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.03153},
year = {2017}
}