钙钛矿太阳能电池正置和倒置的透明导电玻璃有区别吗
钙钛矿太阳能电池的正置结构和倒置结构在透明导电玻璃的使用上存在一些区别:
1. 正置结构
透明导电玻璃要求:通常使用氟掺杂的氧化锡(FTO)或铟掺杂的氧化锡(ITO)作为透明导电玻璃。这些材料在可见光波段的透光率高达80-90%,导电能力强,且功函数合适,能够有效收集光生电流。
结构特点:正置结构的器件一般为透明电极/致密层/钙钛矿层/空穴传输层/金属对电极。透明导电玻璃作为最下面一层,直接与致密层接触,为电子传输层提供支撑,确保电子能够高效地从钙钛矿层传输到外部电路。
2. 倒置结构
透明导电玻璃要求:同样可以使用FTO或ITO作为透明导电玻璃,但在倒置结构中,透明导电玻璃的功函数和表面处理对电池性能的影响更为显著。由于倒置结构中空穴传输层首先与透明导电玻璃接触,玻璃表面的平整度和功函数需要与空穴传输层更好地匹配,以促进空穴的高效传输。
结构特点:倒置结构的器件一般为透明电极/空穴传输层/钙钛矿层/电子传输层/金属对电极。透明导电玻璃在倒置结构中作为最下面一层,与空穴传输层直接接触,其主要作用是为整个电池结构提供支撑,并确保空穴能够顺利从钙钛矿层传输到空穴传输层。
3. 总结
正置和倒置结构的钙钛矿太阳能电池虽然都可以使用FTO或ITO作为透明导电玻璃,但在倒置结构中,透明导电玻璃的表面处理和功函数匹配对电池性能的影响更为关键。这是因为倒置结构中空穴传输层首先与透明导电玻璃接触,而正置结构中则是电子传输层首先与透明导电玻璃接触