张 勇，翟光美，郑露露，高领伟，陈 青，任锦涛，郁 军，许并社

(1 太原理工大学 新材料界面科学与工程教育部重点实验室，太原 030024；2 中国科学院 可再生能源重点实验室，广州 510640；3 太原理工大学 材料科学与工程学院，太原 030024)

有机-无机杂化钙钛矿材料具有吸光系数高、载流子扩散长度较大、可溶液工艺制备等特性，以其作为有源层的太阳能电池的光电转化效率(PCE)目前已经超过23%[1]。除有源层外，钙钛矿电池结构中的电子传输层也对电池性能起着至关重要的作用。

目前，高效率钙钛矿电池一般采用介孔TiO2作为电子传输层，但是TiO2电子迁移率低[2]，紫外光稳定性差[3]，而且钙钛矿难以完全填充介孔TiO2的孔隙网格，容易造成载流子的复合[4]。ZnO电子迁移率是TiO2的5～10倍，但在进行热退火(>100 ℃)处理过程中，ZnO易于造成钙钛矿分解，严重影响器件性能[5]。相比于TiO2和ZnO，SnO2具有更高的电子迁移率和化学稳定性，且与钙钛矿能级更为匹配，不仅有利于钙钛矿晶体质量和器件寿命的提高而且可减少电子传输中的能量损失。平面结构的SnO2电子传输层已被广泛使用，但对于基于平面结构电子传输层的钙钛矿电池来说，存在不能同时实现钙钛矿有源层高效吸收太阳光和光生载流子高效利用的问题[6]。一维(1D)金属氧化物(如TiO2，ZnO和SnO2等)纳米棒结构作为电子传输的直接通道，有望在高效提取光生电子的基础上通过提高钙钛矿有源层厚度同时实现太阳能的充分利用。此外，一维纳米棒结构相较于介孔结构更有利于钙钛矿的充分填充，可形成良好的异质结界面，从而提高钙钛矿电池性能。但……