二硫化钼MoS2电子传输层-钙钛矿太阳能电池 | Nature Nanotechnology

在钙钛矿太阳能电池perovskite solar cells (PSCs)中，介孔结构电子传输层electron transport layers (ETLs)增加了钙钛矿层的表面接触，实现了有效的电荷分离和提取以及高效器件。

然而，钙钛矿太阳能电池PSCs中，最广泛使用的电子传输层ETL材料TiO2，需要超过500°C烧结温度，并且在入射光照射时，会发生光催化反应，这限制了运行稳定性。最近研究集中于寻找替代的电子传输层ETL材料，例如SnO2。

近日，韩国 蔚山科学技术院（Ulsan National Institute of Science and Technology, UNIST）Donghwan Koo，高丽大学（Korea University）Hyesung Park等，在Nature Nanotechnology上发文，提出介孔二硫化钼MoS2作为一种高效稳定的电子传输层ETL材料。二

硫化钼MoS2中间层增加了相邻钙钛矿层的表面接触面积，改善了两层之间的电荷转移动力学。相比于TiO2，MoS2和钙钛矿晶格之间匹配，促进了具有低残余应变的钙钛矿晶体的优先生长。

利用介孔结构MoS2作为电子传输层ETL，获得了具有25.7%（0.08cm2，经证实为25.4%）和22.4%（1.00cm2）效率的钙钛矿太阳能电池PSCs。在连续光照下，电池保持稳定超过2,000小时，表现出了相对于TiO2提升的光稳定性。

Mesoporous structured MoS2 as an electron transport layer for efficient and stable perovskite solar cells. 介孔结构二硫化钼的电子传输层材料，用于高效稳定钙钛矿太阳能电池。

图1: 介孔MoS2合成和表征。

图2: 钙钛矿膜的形态特性和残余应变行为。

图3: 常规介观结构钙钛矿太阳能电池perovskite solar cells，PSC光伏性能。

图4: 在连续入射光照时，钙钛矿太阳能电池PSC稳定性分析。