Gd3+掺杂TiO2电子传输层的制备及其电池性能

殷立雄，韩 浪，霍京浩，黄剑锋, 李潞瑶，赵 津

(陕西科技大学 材料科学与工程学院 陕西省无机材料绿色制备与功能化重点实验室，陕西 西安 710021)

0 引言

随着社会经济的发展，经济全球化的程度不断加深，人们对于能源的需求量大大增加，但能源储备捉襟见肘，此外，传统的化石燃料造成的环境污染程度也越来越严重，人类面临能源危机和环境污染两方面的压力逐渐变大[1].因此，寻找更加清洁，储量丰富的新能源，对于解决能量短缺、环境污染的问题是十分有必要的.太阳能是一种新型能源，具有储量丰富、无污染以及可再生等优点而被人们所关注[2-5].太阳能电池是利用太阳能转化为电能的方式来提供能源，其具有污染小，资源丰富，无需保养等优点，因此被主要应用于能源、电子器件等领域.

钙钛矿太阳能电池作为一种制备工艺简单、经济成本低的太阳能电池，是目前研究的热点，其主要机理是光生伏特效应，太阳光照射吸光层产生电子和空穴对，通过电子和空穴传输层及时导走载流子且流向两极，连接外电路形成闭合回路，产生电流.近年来，研究者们通过对钙钛矿太阳能电池结构的优化，使得电池光电转换效率不断提升[6-8].

TiO2具有较好的传输电子的能力且来源广泛，其中锐钛矿相TiO2的禁带宽度在3.2 eV左右[9]，其导带底稍低于钙钛矿CH3NH3PbI3的最低未占据轨道能级，这将有利于光生电子的流入，因此被广泛的作为电子传输材料使用.TiO2是钙钛矿……