鈣鈦礦材料光電性能優異，具有吸收系數高、光電特性可調、雙極性輸送能力優異的特點，同時兼具材料用量少、組件價格低廉、投資成本低的優點，這使鈣鈦礦光伏在應用場景上更有潛力。鈣鈦礦太陽能電池(pero-SCs)作為一種前景廣闊的光伏技術受到廣泛研究，其中載流子的提取和轉移對器件性能至關重要。
 

　　中國科學院化學研究所有機固體院重點實驗室李永舫/孟磊團隊近年來在鈣鈦礦太陽能電池的研究中不斷取得進展。近日，該團隊提出了局部氧化修飾(LOE)策略，通過在納米SnO2電子傳輸層中添加氧化劑來有效控制和維持SnO2的適當氧化狀態，從而實現對電子傳輸層(ETL)的精細調控。研究人員使用鉻酸銨作為氧化劑，補償多余的氧空位，并產生p型半導體Cr2O3超薄層作為局部域的還原產物。形成的Cr2O3/SnO2納米p-n結有利于電荷的提取，減少了鈣鈦礦活性層在埋底界面處的非輻射復合。此外，無機鹽的加入調節了SnO2納米晶體的排布，形成了Cr2O3晶域，改善了晶格匹配，從而實現了α-FAPbI3晶體的垂直外延生長。具有Cr2O3/SnO2 ETL的α-FAPbI3基鈣鈦礦太陽能電池實現了25.72%的PCE，在連續1個太陽光照下，達到T90>700h的工作穩定性。該研究提出的LOE策略可用于對ETL和pero-SCs的光伏性能進行進一步實驗和理論研究。
 

　　相關研究成果發表在《德國應用化學》上。
 

Cr2O3/SnO2薄膜的電導率、電子傳輸示意圖、能級圖以及平均靜電勢等