尽管已证明SnO2作为电子选择性接触(ESC)对于有机-无机钙钛矿太阳能电池(OPSC)的效率高达20%以上,并且已频繁用于钙钛矿串联太阳能电池,但很少有研究探索其用途。无机钙钛矿太阳能电池(IPSC)的可行性。由于宽带隙可调谐至1.7至2.0 eV的无机钙钛矿有望成为串联结构中顶层电池的候选材料,因此基于SnO2-ESC的IPSC的开发将极大地有利于它们将来集成到串联太阳能电池中。柏林亥姆霍兹中心Qiong Wang 和Antonio Abate等人对比研究了SnO2与常见的TiO2的比较。
本文要点:
研究发现,尽管SnO2与无机钙钛矿具有良好的能级排列,并且显示出较慢的非辐射复合,但相对较低的导带最小能量偏移限制了有效电荷的提取。相比之下,具有〜400 meV的大能量偏移的TiO2-ESC导致带隙为1.93 eV的IPSC的高填充因子为78.7%,最新效率为14.2%。研究人员推测,OPSCs和IPSCs中SnO2-ESC的光电性能差异可能来自于无机钙钛矿相对较高的激子结合能。在最后提出了克服这一障碍的策略。
Qiong Wang et al. Large Conduction Band Energy Offset is Critical for High Fill Factors in Inorganic Perovskite Solar Cells,2020. ACS Energy Lett. 2020.
https://doi.org/10.1021/acsenergylett.0c00980