(NH4)2S修飾SnO2/鈣鈦礦界面對(duì)鈣鈦礦太陽能電池性能的影響

韓亮　崔燦

摘 要： 為了降低電子傳輸層 （Electron transport layer，ETL） 與鈣鈦礦層之間的界面缺陷態(tài)密度，通過旋涂法在氧化銦錫（Indium tin oxide，ITO）透明導(dǎo)電玻璃上制備一層SnO2電子傳輸層，并在其上表面旋涂（NH4）2S以修飾SnO2和鈣鈦礦光吸收層之間的界面。通過X射線光電子能譜、掃描電子顯微鏡、電化學(xué)阻抗譜等表征手段分析（NH4）2S修飾對(duì)鈣鈦礦太陽能電池（Perovskite solar cells，PSCs）光電性能的影響。結(jié)果表明：NH4＋降低了SnO2的表面羥基（—OH）缺陷態(tài)密度，增強(qiáng)了界面的疏水性，減少了鈣鈦礦的形核位點(diǎn)，增大了鈣鈦礦晶粒；S2-填補(bǔ)了SnO2表面的氧空位（OV） ，同時(shí)部分S2-還與未配位Pb2+連接減少界面處Pb缺陷，抑制了界面處載流子復(fù)合；經(jīng)過（NH4）2S的修飾，PSCs開路電壓從1.07 V提高到1.11 V，光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)到了20.53%。（NH4）2S修飾后的PSCs具有更高的光電轉(zhuǎn)化效率、更好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。該研究可為PSCs商業(yè)化提供新的思路。

關(guān)鍵詞： （NH4）2S；界面修飾；鈣鈦礦太陽能電池；鈣鈦礦晶粒；開路電壓；光電轉(zhuǎn)化效率

中圖分類號(hào)： TM914.4

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)： 1673-3851 （2023） 11-0725-09

引文格式：韓亮，崔燦.（NH4）2S修飾SnO2/鈣鈦礦界面對(duì)鈣鈦礦太陽能電池性能的影響［J］. 浙江理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)），2023，49（6）：725-733.

Reference Format： HAN Liang， CUI Can. Effects of （NH4）2S modified SnO2/perovskite interface on the performance of perovskite solar cells［J］. Journal of Zhejiang Sci-Tech University，2023，49（6）：725-733.

Effects of （NH4）2S modified SnO2/perovskite interface on the performance of perovskite solar cells

HAN Liang， CUI Can

（School of Science， Zhejiang Sci-Tech University， Hangzhou 310018， China）

Abstract：? To reduce the interface defect state density between the electron transport layer （ETL） and the perovskite layer， a SnO2 electron transport layer was prepared on the indium-tin oxide （ITO） transparent conductive glass by spin-coating method， and （NH4）2S was spin-coated on the top surface to modify the interface between SnO2 and perovskite light absorption layer. The effect of （NH4）2S on the photoelectric performance of perovskite solar cells （PSCs） was analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy， scanning electron microscopy? and electrochemical impedance spectroscopy. The results show that NH+4 reduces the density of surface hydroxyl （—OH） defect states of SnO2， thereby enhancing the hydrophobicity of the interface， reducing the nucleation sites of perovskite， and increasing the perovskite grains. At the same time， S2- can fill the oxygen vacancies （OV） on the surface of SnO2 and part of S2- is also connected with uncoordinated Pb2+ to reduce Pb defects at the interface and inhibit carrier recombination at the interface. Therefore， after the modification of （NH4）2S， the open circuit voltage of the PSCs increases from 1.07 V to 1.11 V， and the photoelectric conversion efficiency reaches 20.53%. The （NH4）2S-modified PSCs have higher photoelectric conversion efficiency and better long-term stability. This study is expected to provide new ideas for the commercialization of PSCs.

Key words： （NH4）2S; interface modification; perovskite solar cells; perovskite grains; open circuit voltage; photoelectric conversion efficiency

0 引 言

近年來，鈣鈦礦太陽能電池（Perovskite solar cells，PSCs）因其低成本、高光電轉(zhuǎn)化效率（Power conversion efficiency， PCE）等優(yōu)點(diǎn)引起了研究者們?nèi)藛T的廣泛關(guān)注［1-2］。PSCs中的電子傳輸層（Electron transport layer，ETL）既傳輸電子也阻擋空穴，且表面形貌和化學(xué)狀態(tài)影響著上層鈣鈦礦的生長(zhǎng)［3-4］。目前，TiO2和SnO2是使用最廣泛的ETL材料。介孔TiO2的制備通常需要400 ℃以上高溫退火處理，限制了TiO2在溫度敏感基底上的應(yīng)用［5］。低溫制備的致密性TiO2不僅電子遷移率低，而且與鈣鈦礦之間的能級(jí)不匹配，從而導(dǎo)致器件存在嚴(yán)重的遲滯以及較差的穩(wěn)定性［6］。因此，制備工藝簡(jiǎn)單且導(dǎo)電性和透射率高的SnO2被廣泛應(yīng)用于PSCs中［7-8］。

低溫溶液法制備的SnO2納米晶薄膜表面上會(huì)存留許多氧空位（OV）、—OH等缺陷，此外，ETL/鈣鈦礦界面容易出現(xiàn)配位不足的鹵化物離子或鉛離子缺陷［9］，而這些缺陷會(huì)導(dǎo)致界面處的非輻射復(fù)合，并阻礙界面電荷輸運(yùn)，導(dǎo)致器件不穩(wěn)定性問題和開路電壓損失［10-11］。針對(duì)這些問題，Tumen-Ulzii等［12］用富勒烯吡咯烷三酸（Fullerene pyrrolidine tricarboxylic acid，CPTA）修飾SnO2/鈣鈦礦界面，CPTA分子與SnO2表面—OH發(fā)生酯化反應(yīng)，從而使表面—OH基團(tuán)失活，有效降低了SnO2表面缺陷態(tài)密度，制備了無遲滯和高度穩(wěn)定的PSCs。Yan等［13］在SnO2/鈣鈦礦界面引入一層氯化膽堿自組裝單分子層，以消除SnO2表面的氧空位并延長(zhǎng)載流子壽命，提高了PSCs性能。Hu等［14］采用L-半胱氨酸（l-cysteine，CYS）修飾SnO2和鈣鈦礦界面，CYS中的—COOH優(yōu)先連接到SnO2，—SH和—NH2與Pb配位，使得SnO2和鈣鈦礦緊密連接，加速界面電荷提取，通過CYS和Pb之間的配位作用減少界面處的Pb缺陷，進(jìn)一步減少了與缺陷相關(guān)的非輻射復(fù)合，修飾后的器件PCE從17.85%提高到20.19%。

因此，修飾SnO2/鈣鈦礦界面是提升PSCs性能的有效途徑。然而，上述方法通常使用某一離子或基團(tuán)減少SnO2/鈣鈦礦界面單一的缺陷，抑制界面非輻射復(fù)合的效果有限。為了進(jìn)一步提高器件的性能，研究能同時(shí)減少SnO2表面缺陷以及鈣鈦礦底部未配位的Pb缺陷的界面修飾材料至關(guān)重要。由于鈣鈦礦前驅(qū)體溶液中的溶劑具有較強(qiáng)的極性，上述用來修飾SnO2/鈣鈦礦界面的有機(jī)薄膜在鈣鈦礦沉積過程很容易被破壞，從而影響界面修飾的效果。因此，為了降低SnO2表面和鈣鈦礦底面缺陷態(tài)密度，并避免被極性溶劑破壞，本文使用（NH4）2S對(duì)SnO2/鈣鈦礦界面進(jìn)行修飾，并通過各項(xiàng)表征手段系統(tǒng)分析（NH4）2S修飾對(duì)SnO2/MAPbI3界面缺陷態(tài)、鈣鈦礦薄膜質(zhì)量和器件光電性能的影響。研究結(jié)果為制備高效穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽能電池器件提供了參考實(shí)例。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與試劑

二氧化錫膠體分散液（SnO2，15%）和乙腈（CH3CN，99.6%）購(gòu)自阿法埃莎（中國(guó)）化學(xué)有限公司；碘化鉛（PbI2， 99%）、甲基碘化銨（MAI）、2， 2， 7， 7-四（N， N-二（4-甲氧基苯基）氨基）-9， 9-螺二芴（Spiro-OMeTAD，99.5%）、4-叔丁基吡啶（4-t-BP，99%）和Li鹽 （Li-TFSI，95%）購(gòu)自西安寶萊光電特科技有限公司；二甲基亞砜（DMSO， 99.9%）、氯苯（CB， 99.8%）、N，N-二甲基甲酰胺（DMF，99%）購(gòu)自西格瑪奧德里奇（上海）貿(mào)易有限公司；無水乙醇（C2H6O，AR）、異丙醇（IPA，99.7%）、無水乙醚（C2H5OC2H5，AR）均購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑公司；銦摻雜氧化錫導(dǎo)電玻璃（ITO）購(gòu)自遼寧慧特光電科技有限公司；銀（Ag，99.99%）購(gòu)自北京有色金屬股份有限公司；硫化銨（（NH4）2S，14%）購(gòu)自上海阿拉丁試劑有限公司。

1.2 PSCs的制備

氧化錫銦（Indium tin oxide，ITO）襯底清洗：將刻蝕好的ITO導(dǎo)電玻璃經(jīng)去離子水、乙醇、丙酮和異丙醇依次超聲清洗20 min，用氮?dú)鈽寣⑶逑春玫腎TO導(dǎo)電玻璃吹干，紫外臭氧機(jī)處理15 min以去除其表面有機(jī)物。

電子傳輸層制備：在旋涂?jī)x上將SnO2溶液滴加到ITO玻璃上，旋涂30 s，結(jié)束之后置于150 ℃加熱臺(tái)上退火30 min。以相同的方法分別將質(zhì)量濃度1、2、3 mg/mL和4 mg/mL的（NH4）2S水溶液旋涂在SnO2薄膜上，記為SnO2/（NH4）2S。

鈣鈦礦薄膜的制備：取461 mg PbI2和159 mg MAI，然后向其中加入635 μL DMF以及71 μL DMSO，溶解攪拌6 h后得到鈣鈦礦前驅(qū)體溶液。用移液槍取40 μL 鈣鈦礦前驅(qū)體溶液滴加在ETL上進(jìn)行旋涂，旋涂21 s后滴加0.7 mL無水乙醚進(jìn)行萃取。旋涂結(jié)束后將樣品置于100 ℃加熱臺(tái)，加熱10 min從而獲得高質(zhì)量的MAPbI3鈣鈦礦薄膜。

空穴傳輸層的制備：取72.25 mg的Spiro-OMeTAD粉末，向其中滴加28.75 μL的4-叔丁基吡啶溶液、17.50 μL 520 mg/mL的鋰鹽乙腈溶液以及1 mL氯苯，攪拌制得Spiro-OMeTAD氯苯溶液。用移液槍取35 μL Spiro-OMeTAD氯苯溶液，旋涂在鈣鈦礦薄膜上，制得空穴傳輸層。

蒸鍍Ag電極：用熱蒸發(fā)沉積一層Ag電極，最后制得有效面積為0.1 cm2的電池。

1.3 測(cè)試與表征

使用Hitachi的S-4800掃描電子顯微鏡（SEM）對(duì)鈣鈦礦薄膜表面形貌進(jìn)行表征；使用Kratos 的AXIS Supra X射線衍射儀（XRD），對(duì)鈣鈦礦結(jié)晶性能進(jìn)行表征；使用美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司的K-Alpha X射線光電子能譜儀（XPS）分析SnO2薄膜Sn、O、S、Pb元素的化學(xué)態(tài)；使用PicoQuant的FluoTime300穩(wěn)態(tài)/瞬態(tài)熒光壽命光譜儀（PL/TRPL）測(cè)試鈣鈦礦薄膜的穩(wěn)態(tài)光致發(fā)光和瞬態(tài)光致發(fā)光；使用經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)硅電池校準(zhǔn)的太陽光模擬測(cè)試系統(tǒng)（94022A，Newport）測(cè)試PSCs的電流密度-電壓（J-V）特性；使用電化學(xué)工作站（VersaSTAT4，Princeton）在黑暗條件下測(cè)試電池電化學(xué)阻抗譜（Electrochemical impedance spectroscopy，EIS），測(cè)試頻率范圍為1 Hz～1 MHz。

2 結(jié)果與討論

2.1 （NH4）2S修飾對(duì)PSCs光電性能的影響

為了探索（NH4）2S修飾SnO2/MAPbI3界面對(duì)PSCs光電性能的影響，本文對(duì)基于不同襯底制備的PSCs進(jìn)行光電測(cè)試。圖1為采用不同質(zhì)量濃度（NH4）2S修飾SnO2/鈣MAPbI3界面的PSCs的J-V曲線，相關(guān)光電性能參數(shù)如表1所示。由圖1和表1可知：經(jīng)過（NH4）2S修飾的電池器件效率均得到提升，在 （NH4）2S質(zhì)量濃度為3 mg/mL時(shí)，PSCs光電轉(zhuǎn)化效率最高，達(dá)到20.53%，開路電壓（Open-circuit voltage，VOC）為1.11 V，短路電流（Short-circuit current，JSC）為23.69 mA/cm2，填充因子（Packing factor，F(xiàn)F）為77.76%。因此，本文主要采用3 mg/mL （NH4）2S修飾SnO2/MAPbI3界面的樣品與參比樣進(jìn)行對(duì)比分析。

2.2 （NH4）2S修飾對(duì)SnO2/MAPbI3界面的影響

為了研究（NH4）2S修飾對(duì)SnO2/MAPbI3界面的影響，使用XPS能譜研究界面處各元素化合態(tài)的變化，結(jié)果如圖2所示。圖2（a）為S 2p的XPS圖譜，經(jīng)過 （NH4）2S修飾，在168.20 eV處觀察到S的峰，表明修飾劑存在；圖2（b）中SnO2的O 1s峰可卷積成位于530.76、531.65 eV和532.62 eV的3個(gè)峰，分別對(duì)應(yīng)SnO2的晶格氧（OL）、表面氧空位（OV）和羥基（OC）［15-17］。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過（NH4）2S修飾，SnO2表面OC的面積比率從14.29%降低到10.27%，（NH4）2S修飾使SnO2表面羥基缺陷濃度降低，是由于NH4+與—OH反應(yīng)所致［18］，SnO2表面OV的面積比率由26.10%降為24.03%。圖2（c） 為Sn 3d的XPS圖譜，經(jīng)過（NH4）2S修飾，Sn的峰位向高結(jié)合能移動(dòng)了0.35 eV，結(jié)合O 1s中OV變化情況進(jìn)行分析，其原因可能是S2-填補(bǔ)了OV并形成Sn—S鍵所致［19］。觀察到沉積在SnO2/（NH4）2S襯底上的鈣鈦礦薄膜Pb 4f（圖2（d））峰位向高結(jié)合能移動(dòng)了0.08 eV，可能是S與Pb之間的相互作用引起的［20］。

基于XPS分析，本文對(duì)（NH4）2S修飾SnO2/MAPbI3界面的機(jī)理進(jìn)行了探討。弱酸性NH4+與SnO2表面上的—OH反應(yīng)，降低了—OH的缺陷密度，而S2-填補(bǔ)OV減少SnO2表面OV缺陷密度，部分S2-與未配位Pb2+之間的相互作用減少了界面處的Pb缺陷，SnO2/MAPbI3界面缺陷態(tài)密度的降低將有助于提高界面載流子的抽取與傳輸效率并減少非輻射復(fù)合（圖3）。

SnO2表面潤(rùn)濕性會(huì)影響鈣鈦礦膜的生長(zhǎng)形貌，對(duì) （NH4）2S修飾前后的SnO2襯底進(jìn)行了水滴接觸角測(cè)試。基于SnO2/（NH4）2S薄膜的水滴接觸角為43.9°，遠(yuǎn)大于SnO2薄膜的24.4°（圖4），其原因可能是NH4+修飾減少SnO2表面—OH以及S2-填補(bǔ)OV降低SnO2表面能所致［21-22］，從而為鈣鈦礦成膜提供更加疏水的基底。

2.3 （NH4）2S修飾SnO2/MAPbI3界面對(duì)鈣鈦礦層的影響

鈣鈦礦薄膜作為器件的吸光層，其形貌和晶體質(zhì)量可直接影響PSCs性能。為了探究（NH4）2S修飾SnO2/MAPbI3界面對(duì)鈣鈦礦形貌的影響，對(duì)沉積在不同襯底的鈣鈦礦薄膜進(jìn)行SEM測(cè)試，結(jié)果如圖5所示。由圖5可知：沉積在不同襯底上的鈣鈦礦薄膜均是致密且平整的，SnO2/（NH4）2S襯底上的鈣鈦礦薄膜具有364 nm平均晶粒尺寸，大于SnO2襯底上的鈣鈦礦薄膜晶粒（299 nm），表明（NH4）2S修飾SnO2/鈣鈦礦界面有利于大晶粒鈣鈦礦薄膜的生長(zhǎng)。鈣鈦礦薄膜平均晶粒尺寸的增大，主要?dú)w因于 （NH4）2S修飾增加了襯底表面的疏水性，抑制了鈣鈦礦的非均勻形核并減少其成核中心數(shù)量，從而導(dǎo)致鈣鈦礦薄膜的平均晶粒尺寸增大［21］。

沉積在SnO2和SnO2/（NH4）2S襯底上鈣鈦礦薄膜的XRD圖譜如圖6（a）所示，位于14.25°、28.63°和32.02°的衍射峰分別對(duì)應(yīng)于MAPbI3鈣鈦礦的（110）、（220）和（310）晶面［23］。經(jīng)過（NH4）2S修飾后，鈣鈦礦薄膜的（110） 晶面衍射峰強(qiáng)度提高，半高寬（Full width at half maximum，F(xiàn)WHM）由原來的0.181°降低到0.168°（圖6（b）），說明（NH4）2S修飾后的基底有利于提高鈣鈦礦薄膜的結(jié)晶性。因此，高質(zhì)量的鈣鈦礦薄膜對(duì)于減少非輻射復(fù)合引起的電流損失非常重要。

為了分析（NH4）2S修飾前后SnO2/鈣鈦礦界面處缺陷態(tài)的變化情況，對(duì)SnO2 和SnO2/（NH4）2S上沉積的鈣鈦礦薄膜進(jìn)行PL和TRPL測(cè)量。圖7（a）為鈣鈦礦薄膜的PL圖，SnO2/（NH4）2S/鈣鈦礦薄膜的峰強(qiáng)低于SnO2/鈣鈦礦的峰強(qiáng)。進(jìn)一步研究了鈣鈦礦薄膜的TRPL（圖7（b）），使用雙指數(shù)衰減方程擬合載流子壽命，擬合方程見式（1）：

其中：A1和A2是載流子衰變的振幅，τ1和τ2是快衰減時(shí)間常數(shù)和慢衰減時(shí)間常數(shù)。τavg是載流子的平均壽命。τavg，用式（2）計(jì)算：

擬合后的數(shù)據(jù)如表2所示，τ1可歸因于ETL/鈣鈦礦界面的電荷抽取，而τ2與鈣鈦礦薄膜中的載流子復(fù)合有關(guān)。（NH4）2S修飾后的τ1從9.49 ns降到4.43 ns，且τ1組分的衰減幅度從61.19%增加到74.71%，表明鈣鈦礦薄膜內(nèi)的主要衰變機(jī)制是電荷提取，因此能觀察到PL峰的強(qiáng)度降低［24］。此外，SnO2/鈣鈦礦薄膜的τavg為101.83 ns，而SnO2/（NH4）2S/MAPbI3薄膜的τavg降低至72.04 ns。（NH4）2S修飾樣品中載流子壽命的顯著降低與PL峰強(qiáng)的降低非常吻合。以上結(jié)果表明（NH4）2S修飾后界面處載流子傳輸和提取加快，進(jìn)一步證實(shí)了（NH4）2S修飾SnO2/鈣鈦礦界面有利于界面缺陷態(tài)密度的降低［25］，從而提升PSCs的VOC以及FF。

為了進(jìn)一步研究（NH4）2S修飾對(duì)鈣鈦礦薄膜的缺陷態(tài)密度的影響，制作了單電子結(jié)構(gòu)器件（ITO/ETL/鈣鈦礦/PCBM/Ag）進(jìn)行空間電荷限制電流（Space-charge limited current，SCLC）測(cè)試，結(jié)果如圖8所示。由圖8可知：曲線有3個(gè)區(qū)域，歐姆區(qū)域、陷阱填充區(qū)域及無陷阱SCLC區(qū)域，歐姆區(qū)域和陷阱填充區(qū)域的切線交點(diǎn)為陷阱填充的極限電壓（VTFL）；經(jīng)過（NH4）2S修飾的單電子結(jié)構(gòu)器件VTFL為0.24 V，低于未修飾單電子結(jié)構(gòu)器件的VTFL（0.35 V）。鈣鈦礦薄膜缺陷態(tài)密度（Ntrap）用式（3）計(jì)算：

其中：ε0表示真空介電常數(shù)，ε是鈣鈦礦的相對(duì)介電常數(shù)（28.8），e是電子電荷，L為鈣鈦礦薄膜厚度。通過計(jì)算，（NH4）2S修飾后的鈣鈦礦薄膜Ntrap為3.78×1015 cm-3，低于未修飾樣品的5.51×1015 cm-3。結(jié)果表明，（NH4）2S修飾可有效降低鈣鈦礦薄膜缺陷態(tài)密度。結(jié)果與鈣鈦礦薄膜質(zhì)量提高以及S2-與未配位Pb2+有強(qiáng)烈的相互作用以減少鈣鈦礦底部Pb缺陷相對(duì)應(yīng)［26］。

2.4 （NH4）2S修飾對(duì)PSCs器件性能分析

為進(jìn)一步驗(yàn)證（NH4）2S修飾對(duì)界面載流子傳輸和抽取的影響，在0.2 V的偏置電壓下測(cè)試了PSCs器件的電化學(xué)阻抗譜，結(jié)果如圖9所示，相關(guān)參數(shù)統(tǒng)計(jì)見表3，其中Rs表示器件的串聯(lián)電阻。圖9和表3顯示：經(jīng)過（NH4）2S修飾器件的Rs從29.21 Ω降低為23.99 Ω，表明器件整體的串聯(lián)電阻降低；高頻區(qū)域的Rct表示界面?zhèn)鬏旊娮瑁皖l區(qū)域的Rrec表示界面復(fù)合電阻，（NH4）2S修飾過后的Rct減小以及Rrec增大，說明界面處電荷傳輸加快，同時(shí)電荷復(fù)合受到抑制，是由于（NH4）2S修飾降低了SnO2/鈣鈦礦界面缺陷、抑制電荷的非輻射復(fù)合所致。

為了探究實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性，本文對(duì)10組器件光電性能參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如圖10所示。圖10表明，（NH4）2S修飾能有效提高PSCs器件效率，主要?dú)w因于VOC和FF的提升，是由于（NH4）2S修飾極大地降低了SnO2/鈣鈦礦界面缺陷態(tài)密度，抑制了界面缺陷引起的非輻射復(fù)合，加快了載流子的傳輸、抽取。器件的JSC略微提升，主要?dú)w因于鈣鈦礦薄膜結(jié)晶度的提高，使得載流子收集增強(qiáng)。

器件的環(huán)境穩(wěn)定性對(duì)PSCs商業(yè)化進(jìn)程至關(guān)重要。圖11為在空氣中無封裝保存16 d的PSCs穩(wěn)定性測(cè)試曲線。經(jīng)過（NH4）2S修飾的PSCs器件保持了初始PCE的90.6%，而未經(jīng)修飾的器件僅為72.5%（圖11），器件環(huán)境穩(wěn)定性的提高可能是因?yàn)榻?jīng)過（NH4）2S的修飾，界面處疏水性的增強(qiáng)以及鈣鈦礦薄膜結(jié)晶質(zhì)量的提高。

3 結(jié) 論

本文通過使用（NH4）2S修飾SnO2/MAPbI3界面，探討了（NH4）2S對(duì)SnO2/MAPbI3界面缺陷、鈣鈦礦形貌及PSCs光伏性能的影響，主要結(jié)論如下：

a）（NH4）2S修飾SnO2/MAPbI3界面，有助于減少SnO2表面—OH和OV缺陷，同時(shí)部分S2-與未配位Pb2+連接減少鈣鈦礦薄膜底部的Pb缺陷；

b）降低SnO2/MAPbI3界面的缺陷態(tài)密度能抑制界面處載流子的非輻射復(fù)合，加快電荷的傳輸與抽取，提升PSCs的VOC和FF；

c）（NH4）2S修飾SnO2/MAPbI3界面，使得SnO2薄膜表面疏水性增強(qiáng)，進(jìn)而提高鈣鈦礦結(jié)晶質(zhì)量，有利于提高器件的電子收集效率；

d）經(jīng)（NH4）2S修飾鈣鈦礦太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)到20.53%，且在相對(duì)濕度為35%的情況下，無封裝保存16 d仍能保持初始效率的90.6%，穩(wěn)定性顯著增強(qiáng)。

使用（NH4）2S修飾SnO2/MAPbI3界面的方法簡(jiǎn)單、高效，制備的電池器件高效穩(wěn)定，為PSCs商業(yè)化提供了一種新思路。

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（責(zé)任編輯：張會(huì)巍）

收稿日期： 2023-03-06網(wǎng)絡(luò)出版日期：2023-06-07網(wǎng)絡(luò)出版日期

基金項(xiàng)目： 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（11804300）

作者簡(jiǎn)介： 韓 亮（1996- ），男，河南信陽人，碩士研究生，主要從事太陽電池方面的研究。

通信作者： 崔 燦，E-mail：cancui@zstu.edu.cn