籽晶层对氧化锡纳米棒生长质量及其钙钛矿太阳能电池性能的影响

摘要

利用SnCl2·2 H2 O和SnO2纳米粒子为籽晶层前驱体分别生长SnO2纳米棒,并作为电子传输层制备钙钛矿太阳能电池(PSCs).综合利用场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外可见近红外分光光度计(UV-vis)、稳态光致发光光谱(PL)和伏安特性曲线(J-V)等表征技术,分析研究籽晶层前驱体对SnO2纳米棒薄膜和钙钛矿薄膜的形貌、结构、光学性质、SnO2/钙钛矿界面间的电荷转移能力以及电池性能的影响规律.结果表明:SnO2纳米粒子相比SnCl2·2 H2 O能够形成更致密的籽晶层,从而更易于生长出平整、均匀的SnO2纳米棒薄膜.沉积于以SnO2纳米粒子为籽晶层的SnO2纳米棒上的钙钛矿有源层具有更好的结晶质量和更强的光吸收性能,所制备电池的最高效率达到12.93％.本工作表明SnO2纳米粒子是一种优异的生长SnO2纳米棒薄膜的籽晶层材料,为制备高性能的基于一维电子传输材料的钙钛矿电池奠定了一定基础.