双分子钝化埋底界面制备高效钙钛矿太阳能电池

文超; 陈茜羽; 卢颖婕; 刘佳澎; 姚广平; 王丽丹; 苏子生

doi:10.37188/CJL.20240350

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双分子钝化埋底界面制备高效钙钛矿太阳能电池

器件制备及器件物理 | 更新时间：2025-04-21

- 双分子钝化埋底界面制备高效钙钛矿太阳能电池
  增强出版
- Bimolecularly Passivated Buried Interface for Highly Efficient Perovskite Solar Cells
- 发光学报 2025年46卷第4期页码：721-729
- 作者机构：
  
  1.福州大学先进制造学院，福建泉州 362251
  2.泉州师范学院光子技术研究院福建省先进微纳光子技术与器件重点实验室，福建省超精密光学工程技术与应用协同创新中心，福建泉州 362000
  3.泉州师范学院化工与材料学院，福建泉州 362000
  4.泉州师范学院物理与信息工程学院，福建泉州 362000
  5.福建师范大学光电与信息工程学院，福建福州 350117
- 作者简介：
  
  [ "文超（1999-），男，青海西宁人，硕士研究生，2022年于福州大学获得学士学位，主要从事钙钛矿光电器件的研究。 E-mail： 15997018040@163.com" ]
  [ "姚广平（1989-），男，福建泉州人，硕士，实验师，2016年于福建师范大学获得硕士学位，主要从事有机光电材料与器件、电子技术的研究。 E-mail： gpyao@qztc.edu.cn" ]
  [ "苏子生（1981-），男，福建闽清人，博士，教授，2009年于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所获得博士学位，主要从事有机光电材料与器件的研究。 E-mail： suzs@qztc.edu.cn" ]
- 基金信息：
  
  福建省自然科学基金(2023J01890);泉州市科技计划(2020C025R);泉州师范学院大学生创新创业训练计划(202410399001)
- DOI：10.37188/CJL.20240350
  中图分类号： O475.31;O482.7;TM914.4
- CSTR：32170. 14. CJL. 20240350
- 收稿日期：2024-12-29，
  
  修回日期：2025-01-08，
  
  纸质出版日期：2025-04-25
- 稿件说明：
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文超,陈茜羽,卢颖婕等.双分子钝化埋底界面制备高效钙钛矿太阳能电池[J].发光学报,2025,46(04):721-729.

WEN Chao,CHEN Qianyu,LU Yingjie,et al.Bimolecularly Passivated Buried Interface for Highly Efficient Perovskite Solar Cells[J].Chinese Journal of Luminescence,2025,46(04):721-729.
文超,陈茜羽,卢颖婕等.双分子钝化埋底界面制备高效钙钛矿太阳能电池[J].发光学报,2025,46(04):721-729. DOI： 10.37188/CJL.20240350. CSTR： 32170. 14. CJL. 20240350.

WEN Chao,CHEN Qianyu,LU Yingjie,et al.Bimolecularly Passivated Buried Interface for Highly Efficient Perovskite Solar Cells[J].Chinese Journal of Luminescence,2025,46(04):721-729. DOI： 10.37188/CJL.20240350. CSTR： 32170. 14. CJL. 20240350.

摘要

钙钛矿太阳能电池（PSCs）的电子收集特性是影响器件性能的关键因素之一。化学浴沉积法制备的二氧化锡（SnO

）是PSCs常见的电子传输层材料，但是，其表面常存在大量氧空位缺陷，在SnO

/钙钛矿埋底界面处造成非辐射复合损失。本文利用四氯化锡（SnCl

）和铬酸铵（（NH

）

CrO

）双分子钝化PSCs埋底界面，成功制备了光电转换效率达到23.71%的器件。SnCl

水解后在SnO

薄膜上生成小尺寸的SnO

颗粒，形成平整的表面结构；（NH

）

CrO

作为氧化剂，产生p型半导体Cr

超薄层，与SnO

构成p-n结，补偿SnO

表面多余的氧空位，减少埋底界面处的非辐射复合，提高电荷的提取效率。同时，在双分子钝化的SnO

上制备的钙钛矿薄膜晶粒尺寸增大，缺陷密度降低。

Abstract

Electron extraction property is one of the important issues that limited the performance of perovskite solar cells （PSCs）. SnO

electron transport layer fabricated with a chemical bath deposition method has been suc-cessful used in PSCs. However， it usually has a large number of oxygen vacancies at its surface， which would act as nonradiative recombination centers at the SnO

/perovskite buried interface. Herein， a SnCl

and

（NH

）

CrO

bimolecularly passivated buried interface strategy is adopted in PSCs， and the device shows a power conversion efficiency of 23.71%. The hydrolysis of SnCl

forms a layer of small SnO

nanoparticles on the surface SnO

， resulting in a smooth surface. （NH

）

CrO

acts as an oxidizer and forms a thin layer of p-type semiconductor Cr

on n-type SnO

Such p-n heterojunctions compensate the oxygen vacancies on SnO

surface， which decreases the nonradiative recombination at the buried interface and hence increases the electron extraction efficiency. Meanwhile， the perovskite film deposited on the bimolecularly passivated SnO

exhibits increased grain size， leading to decreased concentration of defects.

关键词

Keywords

references

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