高效率的钙钛矿太阳电池（PSCs）需要表面缺陷少、能级与卤化物钙钛矿活性层对齐的稳定的电子传输材料（ETMs）。

近日，华中科技大学Anyi Mei报道了可控合成了二维范德华（Van Der Waals）混合价锡氧化物Sn₂O₃和Sn₃O₄，并将其应用于平面PSCs的电子传输器件(ETMs)。

文章要点

1）合成的Sn₂O₃和Sn₃O₄粒径为5−20 nm，可以以稳定胶体形式在水中分散数月。此外，Sn₂O₃和Sn₃O₄都表现出典型的n型半导体能带结构，陷阱密度低，且与卤化物钙钛矿具有合适的能级排列。

2）实验结果显示，Sn₂O₃基和Sn₃O₄基平面PSCs的稳态功率转换效率(PCE)分别为22.36%和21.83%。此外，没有空穴传输材料和背电极的半电池具有良好的紫外稳定性，在70 mW cm⁻²的紫外光下浸泡1000 h后，Sn₂O₃基和Sn₃O₄基器件的平均光电转换效率分别为99.0%和95.7%。

该研究表明，混价锡氧化物是一种潜在的可用于户外应用的更高效、更稳定的PSCs。

Sheng Li, et al, van der Waals Mixed Valence Tin Oxides for Perovskite Solar Cells as UV-Stable Electron Transport Materials, Nano Lett., 2020

DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c03286

https://dx.doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c03286