二氧化锡（SnO₂）薄膜常用作p-i-n钙钛矿太阳能电池中的缓冲层，用于保护底层材料在电极溅射过程中免受损伤。
目前SnO₂通常通过原子层沉积制备，而本研究阿卜杜拉国王科技大学Lorenzo Mardegan和Stefaan De Wolf等人提出了一种更简便的方法：在室温下通过热蒸发制备SnO₂，且无需任何后处理。蒸发制备的薄膜表现出氧缺陷特性，且缺陷程度随厚度增加而增加。重要的是，将该SnO₂层集成到p-i-n太阳能电池中后，其真空沉积过程有效缓解了电极溅射引起的性能衰退，钙钛矿/C₆₀层结构保持完好。
该研究确立了热蒸发SnO₂作为原子层沉积SnO₂的有力替代方案，适用于p-i-n钙钛矿太阳能电池中的缓冲层应用。
研究亮点：
- 提出更简便可控的SnO₂制备工艺：首次在p-i-n结构中采用无需后处理的热蒸发SnO₂，替代传统原子层沉积工艺，大幅简化流程并降低设备与工艺成本。
- 揭示氧缺陷对薄膜性能的影响：发现热蒸发SnO₂具有本征氧缺陷，且缺陷密度随厚度增加，但8 nm左右薄膜仍能有效充当缓冲层，性能媲美原子层沉积SnO₂。
- 验证器件兼容性与稳定性：在完整器件中验证热蒸发SnO₂能有效阻挡溅射损伤，维持器件高性能（转换效率约20.5%），为无原子层沉积的钙钛矿及钙钛矿/硅叠层电池提供可行路径。
Thermally Evaporated SnO2 Buffer Layers for p–i–n Perovskite Solar Cells
Lorenzo Mardegan, Sofiia Kosar, Badri Vishal, Jose Piers Jurado, Shynggys Zhumagali, Christopher E. Petoukhoff, Anil R. Pininti, Ahmed Ali Said, and Stefaan De Wolf
ACS Energy Letters 0, 10
DOI: 10.1021/acsenergylett.5c03206
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsenergylett.5c03206
