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二氧化锡(SnO2)因其优异的电子迁移率、较高的禁带宽度、以及稳定的化学性质和抗紫外能力,应用广泛。在钙钛矿电池中,SnO2作为光阳极和电子传输层表现出良好的光电转换性能和较好的稳定性,经大量研究,SnO2基钙钛矿电池效率已达到20%左右,与传统的二氧化钛(TiO2)基钙钛矿电池相差无几。众所周知,钙钛矿吸光材料具双向自传输性,这为无空穴传输层电池提供了理论依据,相较于完整结构的钙钛矿电池,无空穴传输层电池的制备工艺简化、且可节省成本。另外,碳对电极的使用也使电池工艺更加简便,效率稳定性更好,Han等报道的TiO2基无空穴传输层、碳对电极钙钛矿电池的实验室效率已可达15%。目前,还少有SnO2作为电子传输层应用于无空穴传输层、碳对电极钙钛矿电池的报道,本论文围绕多孔Sn02基电子传输层的制备、表面钝化以及掺杂改性等,以获得效率较高的无空穴传输层、碳对电极钙钛矿电池。主要研究内容如下:(1)制备了基于SnO2的无空穴传输层钙钛矿电池,电池结构为导电基底/SnO2光阳极/ZrO2电子阻隔层/C对电极。钙钛矿吸光材料(碘铅甲胺)通过滴涂法制备。分别配置不同浓度的SnO2电子传输层印刷浆料,组装成电池,测试能量转换效率,发现浆料浓度为1:3时性能最优,所制备的电子传输层厚度为300 nm。为了抑制电子传输层与钙钛矿界面的光生电子复合,利用TiCl4水溶液对SnO2多孔层进行钝化处理,组装的电池光电性能转化效率达到5.37%,TiCl4处理后效率提高的原因在于多孔层表面原子结构得到重构排列,TiO2的嵌入使钙钛矿与多孔电子传输层更具亲和力,利于钙钛矿在多孔层的形成。(2)制备了掺镁的SnO2致密层,研究其作为钙钛矿电池空穴阻隔层对电池性能的影响。测试表明最优掺镁浓度为10%,相对于掺镁之前,电池性能从5.37%提升至6.33%,填充因子有了较大提升。通过紫外光电子能谱分析,处理之后掺镁致密层能带结构得到优化,更高的导带底和更低的价带底导致开路电压的提升,且可以减少电子在传输过程中的能量损失,使整个电池各个结构能带位置更加合理,从而提升电池的光伏性能。