【摘 要】
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由于高的电子迁移率,ZnO具有作为钙钛矿太阳能电池的电子传输层材料的巨大潜力。然而,ZnO和钙钛矿层之间的化学相容性很差,钙钛矿层的CH3NH3+很容易被直接接触的ZnO（碱性氧化
【机 构】
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厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院,化学化工学院;
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由于高的电子迁移率,ZnO具有作为钙钛矿太阳能电池的电子传输层材料的巨大潜力。然而,ZnO和钙钛矿层之间的化学相容性很差,钙钛矿层的CH3NH3+很容易被直接接触的ZnO（碱性氧化物）夺去质子而造成钙钛矿层的分解,使得基于ZnO的器件的稳定性非常差。为了进一步提高器件的稳定性,该项研究通过将ZnO表面硫化,原位生成ZnS界面层,进而构成一种新型ZnO-ZnS级联复合电子传输层,并用于高效、无回滞和稳定的器件组装。系统的研究工作发现,相关界面化学调控起到如下重要作用:1) ZnO-ZnS表面上的S原子可以与ZnO/钙钛矿界面处的Pb2+离子配位,形成了一个新颖的电子传输通道,加快界面电荷提取和缓解回滞;2)通过退火温度,精确调控ZnO-ZnS层的功函数大小,提高了电子传输层与钙钛矿的能级匹配程度,有效地促进了界面电荷传输,从而提高了电池的光伏参数;3)ZnS钝化ZnO的表面,避免了CH3NH3+的去质子化,提高了钙钛矿电池的稳定性。基于此,组装的器件的效率可达20.7%。并进一步利用疏水导热二维石墨烯材料对电池进行封装,相应的电池可在70%的高湿度,以及紫外光照射条件下,稳定工作超过500小时。
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