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有机-无机钙钛矿太阳能电池(PSCs)因具有效率高、可溶液加工、可制备柔性器件和成本低等优点,已引起了极大的关注。但要实现PSCs商业化还需继续提高电池效率,并极大地提高电池稳定性。离子掺杂是提高载流子传输层电导率和调控传输层接触势垒的可行方案,而采用贵金属纳米结构所产生的局域表面等离子体共振(LSPR)效应已被证实是提高活性层光吸收和电池效率的有效方法。本论文基于镁(Mg)离子掺杂的氧化镍(NiO_x)提高空穴传输层电导性和以银铝-金(Ag Al-Au)复合金属纳米颗粒(NPs)激发的LSPR效应等方案,对提升钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和稳定性进行了较深入的研究。(1)通过低温溶胶凝胶法制备Mg:NiO_x薄膜作为电池的空穴传输层。研究表明:Mg掺入NiO_x的空穴传输层电导性明显提升,而且还改善了钙钛矿层与Mg:NiO_x空穴传输层的接触特性。同时,基于Mg:NiO_x的空穴传输层能生长出更大尺寸的钙钛矿晶粒,提高了钙钛矿薄膜结晶质量。采用(0.1wt%)Mg:NiO_x作为空穴传输层时,其PSCs效率达15.48%,比参照PSCs效率提升了11.53%。此外,Mg:NiO_x基PSCs拥有更好的稳定性。在相对湿度为10%的条件下放置55天,基于Mg:NiO_x空穴传输层的PSCs效率仍保持在初始效率的70%,而以纯NiO_x为空穴传输层的PSCs效率则下降到初始效率的40%。(2)通过真空热蒸发技术,在PCBM电子传输层和电极之间插入Ag Al-Au复合金属纳米颗粒(NPs)和LiF隔离层,研究其激发的LSPR效应对电池性能的影响。研究表明:电极结构为Ag Al(3nm)/Au(2nm)/LiF(1nm)/Ag Al(100nm)的电池效率达17.02%,比参照PSCs效率提升了11.10%。AgAl-Au复合金属纳米颗粒有效扩宽了LSPR波长范围,增强活性层光吸收。LiF隔离层不仅避免了因金属间直接接触而导致的AgAl-Au纳米颗粒LSPR能量耗散,还降低了Ag Al电极的功函数,提高电子载流子传输和收集能力,因此明显提升了电池效率。