電子科大：鈣鈦礦太陽能電池中高效電子傳輸的金屬氧化物替代品

2020-09-07 小材科研

近日，電子科技大學材料與能源學院郝鋒教授團隊在國際著名期刊Journal of Materials Chemistry A（JMCA）上發表題為Metal Oxides Alternatives for Efficient Electron Transport in Perovskite Solar Cells: Beyond TiO2 and SnO2的綜述論文（Journal of Materials Chemistry A, 2020, DOI: 10.1039/D0TA07282F）。學院2016級本科生曹志遠同學為論文第一作者，2018級碩士生李程波同學為共同第一作者，郝鋒教授和國家納米中心丁黎明教授為通訊作者，材料與能源學院為論文第一通訊單位。

圖1. 基於氧化物電子傳輸層的PSCs光電轉化效率進展圖

圖2. 金屬氧化物電子傳輸材料的優化策略

金屬氧化物作為電子傳輸層，因其優異的性能和良好的穩定性而被廣泛應用於鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）中。目前，廣泛使用的TiO2和SnO2電子傳輸層因自身的缺陷，如較低的電荷遷移率和較多的表面缺陷等，而限制了其進一步發展。該論文詳細回顧和總結了非TiO2和SnO2的金屬氧化物（例如ZnO、In2O3、Nb2O5等二元氧化物和Zn2SnO4、SrTiO3等三元氧化物）在高性能PSCs領域的研究進展。首先，文章總結了這些金屬氧化物在PSCs光電性能方面取得的巨大進展，並梳理了近年來的研究成果（圖1所示）。其次，文章進一步歸納並提出多種金屬氧化物電子傳輸層材料的優化策略，包括納米結構設計、元素摻雜、表面修飾以及多層結構設計（圖2所示）。最後，文章還論述了這些金屬氧化物電子傳輸層的穩定性和大面積製備技術等方面的進展，並對未來金屬氧化物電子傳輸層材料的發展進行了展望。

來源：電子科技大學

論文連結：

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/TA/D0TA07282F#!divAbstract

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