介孔SnO2的水熱法制備及其在鈣鈦礦太陽能電池中的應用

編號：FTJS09729

篇名：介孔SnO2的水熱法制備及其在鈣鈦礦太陽能電池中的應用

作者：許亞飛 江和棟 郭平春 李家科 朱華 孫健 王艷香

關(guān)鍵詞： 鈣鈦礦太陽能電池 SnO2電子傳輸層 介孔層 水熱法

機構(gòu)： 景德鎮(zhèn)陶瓷大學

摘要： 自2009年鈣鈦礦太陽能電池問世以來,經(jīng)過十幾年的發(fā)展,電池效率從最初的3.8%提高到了25.7%。鈣鈦礦太陽能電池主要有平面結(jié)構(gòu)和介孔結(jié)構(gòu)兩類,介孔結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦太陽能電池相對于平面結(jié)構(gòu)多了一層介孔層。介孔層可以增大鈣鈦礦層和電子傳輸層的接觸面積,有利于電子的提取和傳輸,從而減小電池的遲滯效應。采用水熱法制備SnO2介孔層,并將此介孔層應用于鈣鈦礦太陽能電池的電子傳輸層。主要研究了水熱時間對介孔SnO2電子傳輸層及鈣鈦礦太陽能電池的性能影響。通過XPS、SEM、UV-Vis、J-V和IPCE對樣品的成分、形貌、光學性能和光電性能等進行了研究。結(jié)果表明:當水熱時間從3 h增加到9 h時,SnO2納米片的直徑從80 nm增加到了270 nm,介孔SnO2層的厚度從70 nm增加到了350 nm。當水熱時間為7 h時,電池的光電性能最佳,其光電轉(zhuǎn)換效率為14.53%,開路電壓為1.04 V,短路電流密度為19.29 mA·cm-2,填充因子為72.57%。