高性能ペロブスカイト太陽電池用の効率的な界面材料としての単層二層In2O3

要旨 埋没したSnO2/ペロブスカイト界面でのキャリア再結合は、n-i-p構造のペロブスカイト太陽電池（PSC）の効率と安定性を制限します。本研究では、単一のコンパクト/ナノ構造二層という独特の構造を持つIn2O3界面層を報告します。In3+イオンの部分加水分解性により、In(NO3)3水溶液をスピンコートする際にコンパクトなIn2O3層の上にナノロッドが形成されます。この新しい界面層はSnO2フィルムのピンホールを減少させ、ペロブスカイトと電子輸送材料との接触面積を増加させます。したがって、界面層を組み込んだPSCは電子抽出が強化され、キャリア再結合が抑制されることを示します。その結果、チャンピオンデバイスは23.87%の電力変換効率を達成し、82.14%の高い充填率を持ちます。最適化されたデバイスは、連続的な一太陽照射下で最大出力点で500時間以上動作した後も、初期の電力変換効率の80%以上を保持する堅牢な操作安定性を示します。