【摘 要】
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采用介孔金属氧化物作为电子传输层的有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池(PSC)目前处于光伏电池技术的研究最前沿，并且已经取得了超过25％的功率转换效率。然而，这种结构的PSC通常需要高达450℃的加工温度来烧结介孔金属氧化物，这阻碍了低成本的和柔性的钙钛矿太阳能电池的发展。此外，这些金属氧化物支架通常具有高电荷载流子复合速率和固有的紫外光不稳定性。 本文开发有机支架纳米结构来取代金属氧化物作为PSC
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采用介孔金属氧化物作为电子传输层的有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池(PSC)目前处于光伏电池技术的研究最前沿，并且已经取得了超过25％的功率转换效率。然而，这种结构的PSC通常需要高达450℃的加工温度来烧结介孔金属氧化物，这阻碍了低成本的和柔性的钙钛矿太阳能电池的发展。此外，这些金属氧化物支架通常具有高电荷载流子复合速率和固有的紫外光不稳定性。
本文开发有机支架纳米结构来取代金属氧化物作为PSC的电子传输层。它由室温制备的C60单晶纳米颗粒(C60-NPs)沉积在致密的C60薄膜上组成。C60-NPs作为支持钙钛矿晶体的三维框架，使钙钛矿薄膜能够更均匀地覆盖基底。此外，与常用的电子传输层材料TiO2相比，C60-NPs的高电子迁移率可以增强从钙钛矿到电子传输层的电荷转移，并可以减少界面处的电荷载流子积累，这显示出C60-NPs相较于无机金属氧化物用于电子传输层的优势。
基于有机支架的钙钛矿太阳能电池中获得了19.45％的功率转换效率(PCE)，优于基于TiO2介孔支架的参考器件(最大PCE=17.07％)。此外，C60-NP的高紫外稳定性使得所制备的钙钛矿电池可以在紫外光和标准太阳光照射下稳定高效地工作。
最重要的是，本文开发的有机支架电子传输层可在低温下制备，这可为大规模生产柔性PSC提供有效的方法。这些柔性PSC表现出卓越的性能，取得了17.28％的PCE，这是迄今为止柔性PSC的最高效率之一。本文的工作表明，有机纳米结构作为电子传输层是无机介孔支架的理想替代品，因为它们在刚性和柔性钙钛矿太阳能电池中都实现了高效率和高稳定性。
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