在平面鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）領域，采用TiO2作為電子傳輸層（ETL）的效率提升近期遭遇了瓶頸，這一難題主要源于TiO2 ETL的性能限制。為了克服這一挑戰，華北電力大學 李美成教授團隊提出了一種創新的絮凝調控TiO2沉積方法。該方法利用SnCl2·2H2O作為絮凝劑，通過**調控納米粒子的大小分布，實現了TiO2薄膜的高質量沉積。具體而言，SnCl2·2H2O在沉積浴液中發揮了關鍵作用，它能夠橋接懸浮的納米粒子，促進大尺寸粒子的有效沉淀，而較小尺寸的粒子則得以保留并均勻沉積于基底上，從而形成了表面更加光滑、結構更加致密的TiO2薄膜。這一過程不僅顯著提升了TiO2薄膜的沉積質量，還實現了Sn的有效摻雜，使得TiO2薄膜的電導率提高了約2.5倍。得益于這種創新的絮凝調控沉積技術（我們稱之為FR-TiO2），所制備的平面PSCs展現出了**的光伏性能。與未經處理的TiO2相比，FR-TiO2不僅表面更加光滑、結構更加致密，而且電導率得到了顯著提升。這些優勢共同促進了TiO2/鈣鈦礦界面的優化接觸，加速了界面電子的傳輸，從而使得平面PSCs的認證光電轉換效率（PCE）高達25.85%，這一數值刷新了基于TiO2的平面PSCs的效率紀錄。

此外，本研究中的PSCs在室溫空氣環境中儲存超過4500小時后，仍能保持其初始效率的99%，充分驗證了其**的長期穩定性和運行可靠性。這一簡單、高效且可重復的制備方法為高質量電子傳輸層的制備提供了新的思路，也為高效率PSCs和其他薄膜光電器件的開發帶來了廣闊的應用前景。

文獻信息

Flocculating-Regulated TiO2 Deposition Enables the Synergistic Effect of Doping for Perovskite Solar Cells with Efficiency Exceeding 25.8%

Huilin Yan, Xing Zhao, Hao Huang, Danxia Wu, Pengkun Zhu, Danni Li, Bingbing Fan, Yujie Qiu, Yuqing Yang, Qi Geng, Peng Cui, Yingying Yang, Zhineng Lan, Meicheng Li

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202403200

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