随着能源危机和环境污染的加剧，人们迫切需要可再生清洁能源
钙钛矿太阳能电池作为第三代新型清洁能源的代表，受到人们的极大关注
2009年Miyasaka等将CH3NH3PbX3 (X=Br, I)钙钛矿材料用于制备太阳能电池，使其光电转化效率达到3.8%的 [1]
人们对钙钛矿太阳能电池进行了深入研究[2-9]
韩国化学技术研究所研制的单结电池，其光电效率达到24.2%
钙钛矿太阳能电池的效率，已经可媲美甚至超过晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池
同时，钙钛矿电池的成本较低且有可溶液成型的优势
常规钙钛矿太阳能电池的工作原理，如图1所示
入射的太阳光使带隙适宜的钙钛矿材料发生电子跃迁产生激子，光生电子和空穴在钙钛矿材料本体中传导输运，分别移动至其与电子传输层(ETL)、空穴传输层(HTL)材料的界面处，在界面处电子和空穴分别注入到ETL和HTL中并相应地在ETL和HTL中完成扩散输运，最后分别被导电玻璃FTO和对电极Au收集，经由外电路形成闭合回路
电子传输层(ETL)作为钙钛矿太阳能电池的重要组成部分，与钙钛矿吸光层密切接触
前者的形貌直接影响后者的结晶状态和二者之间的界面性能[5, 9]
电子传输层的导带能级低于钙钛矿层的导带能级，负责接收和传输来自钙钛矿层的光生电子，与电池内部界面处的电子提取、电子收集以及载流子复合等过程密切相关[10~12]
因此，对于钙钛矿太阳能电池的光伏性能，电子传输层材料的类型和形貌至关重要
图1
图1钙钛矿太阳能电池的工作示意图，其中ETL和HTL分别代表电子传输层和空穴传输层
Fig.1Schematic diagram of the perovskite solar cells, ETL and HTL denote the electron transfer layer and hole transfer layer, respectively
目前，钙钛矿太阳能电池大多使用效率较高的ZnO和TiO2作为电子传输层材料[13~16]
但是，ZnO的热稳定性和化学稳定性较差，TiO2的光照稳定性不高且使电池出现严重的光电滞后
这些因素影响钙钛矿太阳能电池的稳定性，成为制约其商业化的瓶颈[17~19]
与ZnO和TiO2相比，SnO2具有较高的电子迁移率、较宽的带隙、较高的透明性、化学稳定性和光照稳定性，而且没有光电滞后，
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编辑：中冶有色网
来源：杨高元,向文灏,刘德政,屈俊豪,梁英,李望南,徐可,钟杰,黄福志,陈美华,梁桂杰
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2025年06月06日 ~ 08日 
