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作者：卢辉;温谦;吴磊;王佳棋;韩云辉;王康;侯春平;孙伟东;李杨;
单位：北方民族大学材料科学与工程学院,宁夏硅靶及硅碳负极材料工程技术研究中心;银川艾尼工业科技开发股份有限公司;武汉科技大学冶金与能源学院;
摘要：近年来，随着钙钛矿太阳能电池（perovskite solar cells, PSCs）的快速发展，其光电转化效率（PCE）已从最初的3.8%增加到26.8%，而全无机PSCs因具有较好的热稳性更是成为目前的主要研究热点。电子传输层作为PSCs的核心部分，对钙钛矿薄膜的成膜质量起到至关重要的作用。ZnO因具有相对较宽的带隙和可观的电子迁移速率，成为PSCs最常见的电子传输材料之一。因此，实现对ZnO半导体薄膜的可控制备对获取高效率器件具有重要的意义。本文通过控制不同前驱体浓度、不同退火时间及温度等制备条件，得到不同形貌的ZnO电子传输层，并采用扫描电镜（SEM）, X射线衍射（XRD），紫外线可见分光光度计（UV-Vis）等测试方法对薄膜进行表征，研究其对全无机CsPbI_3钙钛矿层以及电池器件PCE的影响规律。结果表明：随着ZnO前驱体浓度由0.25 mol·L~(-1)增加至0.75 mol·L~(-1)，钙钛矿薄膜的结晶性、成膜质量、相稳定性呈现先变好后变差的趋势；并且在前驱体浓度为0.5 mol·L~(-1), 300℃退火5 min的条件下得到的ZnO电子传输层，组装全无机钙钛矿电池器件可获得最高6.37%的光电转换效率，在氮气氛围中保持480 h后仍可维持初始效率的79.1%。
关键词：钙钛矿太阳能电池;;全无机;;ZnO;;电子传输层;;光电转换效率
基金资助：北方民族大学中央高校基本科研业务费专项(2023ZRLG06);北方民族大学研究生创新项目(YCX23102)资助;; 宁夏高等学校科研项目(NXG2024070)
