项目成员 白雨驰 邢栋梁 葛薛豪 马翔宇 陈代春 陈崴
指导老师 蒋青松
项目级别 国家级创新训练计划
项目编号 202011049002Z
一、项目简介
随着全球能源危机日益加剧，太阳能具有资源丰富、分布广泛、环保等优点，成为可再生清洁能源领域的研究热点。钙钛矿太阳能电池因其制备工艺简单、光伏性能优异而受到广泛关注。在过去十年里，钙钛矿太阳能电池经历了跨越式发展，其认证光电转换效率已超过25%。但钙钛矿太阳能电池也存在长程稳定性、大面积制备等技术问题。尤其是还没有一种方法能有效制备出连续、稳定、大规模均匀的电子传输层。
本作品采用界面工程策略优化导电玻璃与 SnO2 薄膜界面。利用食人鱼溶液处理导电玻璃，引入羟基，有利于 SnCl2·2H2O 前驱体溶液吸附、反应。所制备的SnO2薄膜具有较高导电性、较低缺陷密度以及能级匹配等优点，从而提高钙钛矿太阳能电池的光电转换效率，且电池器件展现出良好的长程稳定性。
钙钛矿太阳能电池结构示意图及其实物图
二、项目创新点
1.科学性：采用界面工程在导电玻璃表面上引入羟基，揭示出SnO2薄膜能级调控机制，构建出能级匹配的高质量SnO2薄膜。
2.先进性：以高质量SnO2薄膜为电子传输层，钙钛矿太阳能电池最高光电转换效率达到19.51%，且具有长程稳定性。
3.独特之处：采用食人鱼溶液处理导电玻璃，引入羟基，所制备的SnO2薄膜具有导电性好、缺陷密度低、能级匹配度高等优势，且其表面粗糙度低也有利于钙钛矿薄膜形成。
钙钛矿太阳能电池的电流密度-电压曲线图
三、项目成果
赛事获奖
2021年江苏省大学生课外学术科技作品竞赛暨“挑战杯”全国竞赛江苏省选拔赛决赛二等奖
学术论文
专利成果
1.集成有波导的低维材料异质结光电探测器（已授权）
2.集成有多端口光波导的低维材料异质结光电探测器（已授权）
3.集成有波导的低维材料异质结光电探测器的制备方法（已受理）
4.集成有多端口光波导的低维材料异质结光电探测器的制备方法（已受理）
