如何降低钙钛矿量子点电池的串联电阻

降低钙钛矿量子点电池的串联电阻可以从材料改进、界面工程、结构设计等方面入手，以下是一些具体方法：

1. 材料改进

• 选择高导电性材料：对于载流子传输层和电极材料，应选择电导率高的材料。例如，使用石墨烯与纳米TiO₂颗粒复合的致密层，石墨烯的高载流子迁移率可以提高致密层的电导率，从而降低电池的总串联电阻。

• 材料掺杂：通过掺杂可以提高材料的电导率。例如，Cu掺杂NiOₓ致密层薄膜的电导率比未掺杂的NiOₓ电导率高出两个数量级。

2. 界面工程

• 界面修饰：对钙钛矿量子点表面进行修饰，使用结合能力强且导电性良好的表面配体，可以有效钝化表面缺陷，减少载流子被捕获的概率，从而降低串联电阻。例如，使用4氯苯磺酸盐（4Cl-BZS）与钙钛矿表面的Pb²⁺离子发生相互作用，可以减少钙钛矿-C₆₀界面的电阻。

• 优化界面能级匹配：确保各功能层之间的能级匹配，促进载流子的高效分离和传输。例如，通过表面修饰或材料复合，优化致密层与钙钛矿层之间的能级结构，减少界面处的能量损失。

3. 结构设计

• 优化致密层厚度：致密层的厚度需要在满足高覆盖率的前提下尽可能降低，以减少致密层本身的电阻对全电池串联电阻的影响。

• 构筑串联结构：设计与钙钛矿量子点电池高度匹配的串联叠层结构，可以进一步提高器件效率。例如，通过溶液法制备的钙钛矿量子点太阳能电池与其他类型的太阳能电池（如硅、染料敏化等）通过隧穿复合结连接形成串联结构，需确保隧穿复合结具有良好的致密性、高的透光性和低的串联电阻。

4. 其他方法

• 添加剂处理：使用特定的添加剂可以改善钙钛矿薄膜的结晶质量和电荷传输性能。例如，PyHBF₄处理可以降低器件的串联电阻和陷阱态密度，抑制界面复合，从而提升钙钛矿太阳能电池的光伏性能。

• 表面处理：通过表面处理技术，如等离子体处理、紫外光照射等，可以改善电极与传输层之间的接触，降低接触电阻。

通过以上方法的综合应用，可以有效降低钙钛矿量子点电池的串联电阻，进而提高电池的光电转换效率和性能稳定性。