導(dǎo)讀：對于面積為0.1平方厘米的小面積設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)該結(jié)果。該電池是用經(jīng)結(jié)晶聚合碳氮化物（cPCN）改性的氧化錫（IV）電子傳輸層制成的。

來自中國科學(xué)院和福州大學(xué)的研究人員已經(jīng)制造了一種鈣鈦礦型太陽能電池，該電池具有基于氧化錫（IV）（SnO2）和結(jié)晶聚合碳氮化物（cPCN）的電子傳輸層（ETL）。

他們解釋說，用cPCN修飾SnO2層是避免不良的電流-電壓磁滯現(xiàn)象的關(guān)鍵，因?yàn)殡娏?磁滯現(xiàn)象會降低電池的穩(wěn)定性。當(dāng)電流或電壓改變并且改變的影響被延遲時，在電氣系統(tǒng)中會發(fā)生這種現(xiàn)象。它嚴(yán)格取決于材料的成分，通常認(rèn)為界面附近的離子遷移和非輻射重組是造成這種效應(yīng)的原因。

通常通過將摻雜劑或添加劑施加到SnO2層上來解決這些問題。根據(jù)科學(xué)家的說法，cPCN允許開發(fā)出具有優(yōu)異電子遷移率的ETL，他們將其定義為比簡單SnO2層高三倍以上。他們解釋說，由于SnO2-cPCN的鈣鈦礦太陽能電池在電子遷移率增加的情況下，由于鈣鈦礦/ETL界面電荷積聚減少，因此電流密度-電壓（JV）滯后現(xiàn)象可忽略不計(jì)。此外，SnO2-cPCN表面變得更光滑，更不易潤濕。在此基礎(chǔ)上，由于抑制了鈣鈦礦的異質(zhì)形核，實(shí)現(xiàn)了晶界減少和質(zhì)量提高的鈣鈦礦吸收層。

這種ETL配置還避免了鈣鈦礦晶粒的生長，從而減少了非輻射復(fù)合。

該電池在有效面積為0.1cm2的設(shè)備上實(shí)現(xiàn)了23.17％的功率轉(zhuǎn)換效率。該器件還顯示出24.9mAcm-2的短路電流，1.126V的開路電壓和82.5％的填充系數(shù)。中國小組還能夠在具有1cm2的大有效面積的設(shè)備上獲得20.3％的效率。該電池表現(xiàn)出23.4mAcm-2的短路電流，1.11V的開路電壓和82％的填充率。

學(xué)者總結(jié)道，這項(xiàng)工作為開發(fā)高質(zhì)量的ETL提供了有希望的方向，并驗(yàn)證了鈣鈦礦光伏電池大規(guī)模部署的巨大潛力。

在cPCN調(diào)節(jié)的SnO2復(fù)合材料使鈣鈦礦型太陽能電池的效率超過23％的論文中描述了該太陽能電池，該論文發(fā)表在Nano-MicroLetters中。