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钙钛矿太阳电池相比于目前市场上主流的太阳电池产品具有成本低,制备工艺简单的优点,自问世以来逐步成为科研人员研究的热点。目前钙钛矿太阳电池的光电转效率得到大幅度的提升,由最初的3.8%迅速提升到23.7%。电子传输层作为钙钛矿太阳电池的重要组成部分,其性能不仅决定着电子的传输而且也影响沉积在其上的钙钛矿薄膜的生长,从而影响钙钛矿太阳电池的光伏性能。在本文中,我们开发了新的方法制备电子传输层,并且得到了光电转换效率较高的钙钛矿太阳电池。1.目前SnO2电子传输层已经逐步替代TiO2电子传输层成为科研人员研究的热点,尽管采用SnO2作为电子传输层已经制备出了高效的有机金属卤化物钙钛矿太阳电池,但在足够低的温度(<180℃)下通过简单的溶液工艺法来制备SnO2仍然是非常具有挑战性的工作。在这项工作中,我们用稀硝酸溶解锡粉形成亚稳态的硝酸亚锡(Sn(NO3)2),引入燃烧法并加入乙酰丙酮作为燃料成功的降低了SnO2的处理温度(150℃),并且得到了均匀且致密的SnO2薄膜。我们将采用这种燃烧方法制备的SnO2标记为cb-SnO2,将采用之前报道过的方法:旋涂SnCl2的醇溶液处理温度为180℃制备的SnO2标记为sc-SnO2。透射光谱表明,cb-SnO2薄膜具有高透明度(从350 nm到近红外区域)。接触角测试表明,cb-SnO2薄膜与水的接触角比sc-SnO2薄膜与水的接触角小,尤其是经过等离子体处理后的cb-SnO2薄膜,其与水的接触角几乎接近于零。钙钛矿吸光层的扫描电子显微镜(SEM)图像表明,沉积在cb-SnO2电子传输层上的钙钛矿薄膜均匀且致密,并且钙钛矿颗粒尺寸比沉积在sc-SnO2电子传输层上的钙钛矿薄膜的颗粒尺寸更大。光致发光(PL)测试表明,cb-SnO2电子传输层具有比sc-SnO2电子传输层更强的电子提取能力。阻抗测试表明,基于cb-SnO2电子传输层的器件具有比基于cb-SnO2电子传输层的器件更小的电荷转移电阻,钙钛矿吸光层产生的光电子可以迅速的传输到cb-SnO2电子传输层。我们在不同条件下制备了钙钛矿太阳电池,基于等离子体处理的cb-SnO2电子传输层的器件的效率达到19.60%,而基于等离子体处理的sc-SnO2电子传输层的器件的效率最高为16.99%,这表明我们在更低的温度下制备出了性能更好的SnO2电子传输层。2.锡酸钡(BaSnO3)是一种重要的具有钙钛矿结构的n型半导体,由于其优异的光学和电学性质,在过去十年中受到越来越多的关注。其优势之一是可以通过掺杂来调整其光学特性,本文我们引入了燃烧法以乙酰丙酮作为燃料,分别在烧结温度为150℃、100℃、450℃、70℃下制备了La掺杂BaSnO3(LBSO)薄膜。我们研究了电子传输层的烧结温度对钙钛矿太阳电池性能的影响,电池的光电流密度-光电压(J-V)曲线表明,在150℃下烧结电子传输层是最优的条件,并且在最优条件下得到的钙钛矿太阳电池的光电转换效率达到18.76%。结构为(FTO/LBSO/Au)的器件的电流-电压(I-V)特性曲线表明,烧结温度为150℃制备出的LBSO电子传输层有更高的电导率,高电导率能够有效的抑制钙钛矿/电子传输层界面处的电子与空穴复合,从而提高器件光伏性能。