刘德政 杨高元 向文灏 王 松 李望南钟 杰 黄福志 陈美华＊, 梁桂杰＊,

(1湖北文理学院，低维光电材料与器件湖北省重点实验室，襄阳 441053)

(2武汉理工大学，材料复合新技术国家重点实验室，武汉 430070)

0 引 言

近些年来，随着能源危机和环境污染问题的日益加剧，人们对于可再生清洁能源的需求迫在眉睫。钙钛矿材料由于具有结构可调的电子能级、较长的载流子寿命和扩散长度以及较低的激子结合能等系列优势而成为研究者们关注的焦点。自2009年，Miyasaka等首次将CH3NH3PbX3(X=Br，I)钙钛矿材料应用到太阳能电池中取得了3.8%的光电转化效率[1]以来，钙钛矿太阳能电池经过了蓬勃发展[2-15]。当前，韩国化学技术研究所和麻省理工研发的单节钙钛矿太阳能电池的效率已达到25.2%[16]，该效率完全可以媲美甚至超过商品化的晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池；再加上钙钛矿太阳能电池可溶液成型的加工优势和较低的生产成本，使其有望成为未来能源问题的解决方案，造福人类。在钙钛矿太阳能电池中，电子传输层(ETL)是其重要组成部分。从电池结构上来讲，ETL与钙钛矿吸光层密切接触，前者的形貌直接影响着后者的结晶状态以及二者之间的界面性能[5,9]；从功能上来讲，ETL的导带能级低于钙钛矿层的导带能级，其负责接收和传输来自钙钛矿层的光生电子，这与电池内部界面处的电子提取、电子收集以及载流子复合等过程密切相关[17-19]。因此，ETL的材料类型以及形貌控制对于钙钛矿太阳能电池光伏性能来说至关重要。……