ペロブスカイト太陽電池（PSCs）の電子収集特性は、デバイス性能に影響を与える重要な要因の一つです。化学浴析出法で作製された酸化スズ（SnO₂）は、PSCsで一般的な電子輸送層材料ですが、その表面には多くの酸素空孔欠陥が存在し、SnO₂/ペロブスカイト埋込界面で非放射再結合損失を引き起こしています。本研究では、四塩化スズ（SnCl₄）と硫酸アンモニウム（（NH₄）₂CrO₄）による二重分子パッシベーションを用いてPSCsの埋込界面を処理し、光電変換効率23.71％のデバイスを成功裏に作製しました。SnCl₄の加水分解後、SnO₂薄膜上に小さなSnO₂粒子が生成され、平滑な表面構造を形成します。（NH₄）₂CrO₄は酸化剤として機能し、p型半導体Cr₂O₃の超薄膜を生成し、SnO₂とp-n接合を形成してSnO₂表面の過剰な酸素空孔を補償し、埋込界面での非放射再結合を減少させ、電荷の抽出効率を向上させます。同時に、二重分子パッシベーションされたSnO₂上に作製されたペロブスカイト薄膜の結晶粒径が増加し、欠陥密度が低減されます。

ペロブスカイト太陽電池;酸化スズ;欠陥;二重分子パッシベーション