氧化锡与钙钛矿太阳能电池

本书是依据作者课题组多年来在二氧化锡材料的合成、性能研究与太阳能电池应用等方面的成果撰写而成的一本专著。本书系统地介绍了二氧化锡电子导体的制备方法、性能调控，以及在光伏电池特别是钙钛矿太阳能电池领域应用等内容。第1章绪论简要介绍二氧化锡的特性、太阳能电池发展状况；第2章介绍二氧化锡的溶液法制备及其在钙钛矿太阳能电池中的应用；第3章介绍二氧化锡的真空法制备及其在钙钛矿太阳能电池中的应用；第4～8章重点介绍二氧化锡材料的掺杂调控及钙钛矿太阳能电池的优化；第9章介绍二氧化锡在新型太阳能电池中的应用；最后总结了二氧化锡从材料制备、性能调控到在太阳能电池应用中的优缺点，展望了二氧化锡在太阳能电池领域的发展前景与未来的发展方向。该成果总结成一本著作，可供不同领域的研究学者学习和参考，有利于推动学科的交叉发展。 本书可供物理、化学、材料、微电子与光电子专业的高年级本科生、研究生，以及从事材料和光电领域研究与开发的科技与工程技术人员参考。

方国家，武汉大学物理科学与技术学院教授、博士生导师。湖北省优秀博士论文和国务院政府津贴获得者。2014年获湖北省自然科学一等奖（排名第二）。1984年07月毕业于湖北师范大学物理系获学士学位。1986.09～1988.0l在上海科技大学（现上海大学）物理系学习固体物理专业研究生课程。1996年毕业于华中科技大学物理系获硕士学位。2000年毕业于华中科技大学激光技术国家重点实验室获电子科学与技术博士学位。2001.05～2003.07年在清华大学集成光电子国家重点实验室做博士后。分别于1996.03～1997.03，2003.12～2004.12在英国帝国理工学院电子工程系访问工作。2003年07月至今在武汉大学工作。承担了国家863计划、国家自然科学基金重点项目、湖北省技术创新专项重大项目等30余项科研课题。授权发明专利三十余项。研究领域是薄膜太阳能电池、电致发光材料与器件和光电探测器。在Nature Photonics，Nature Communications，Nature Energy，Journal of the American Chemical Society，Advanced Materials等国际重要刊物发表SCI论文300余篇。

第1章 绪论
1.1 引言
1.2 二氧化锡的特性与应用
1.3 太阳能电池的现状与发展
1.3.1 太阳能电池的基本原理
1.3.2 太阳能电池的关键参数
1.3.3 太阳能电池的分类
1.4 新型太阳能电池的电子导体
1.4.1 金属氧化物材料
1.4.2 有机分子材料
参考文献
第2章 二氧化锡的制备方法及其在钙钛矿太阳能电池中的应用——溶液法
2.1 引言
2.2 二氧化锡纳米晶
2.2.1 二氧化锡纳米晶薄膜的制备
2.2.2 二氧化锡纳米晶薄膜的性质
2.2.3 二氧化锡纳米晶薄膜应用在平面钙钛矿太阳能电池
2.3 二氧化锡量子点
2.3.1 二氧化锡量子点水溶液和薄膜的制备
2.3.2 二氧化锡量子点薄膜的性质
2.3.3 二氧化锡量子点薄膜在平面钙钛矿太阳能电池中的应用
2.4 二氧化锡纳米片
2.4.1 二氧化锡纳米片阵列的制备及其反应机理
2.4.2 二氧化锡纳米片的性质及钙钛矿太阳能电池的制备与优化
2.4.3 二氧化锡纳米片对钙钛矿太阳能电池稳定性影响的探究
2.5 本章小结
参考文献
第3章 二氧化锡的制备方法及其在钙钛矿太阳能电池中的应用——真空法
3.1 引言
3.2 电子束蒸发二氧化锡
3.2.1 实验材料与方法
3.2.2 基于电子束蒸发制备SnO2薄膜的基本性质
3.2.3 氧气沉积环境对电子束蒸发制备SnO2薄膜的影响
3.2.4 电子束蒸发制备SnO2薄膜厚度对器件的影响
3.2.5 基于电子束蒸发SnO2钙钛矿太阳能电池的稳定性表现
3.3 脉冲激光沉积二氧化锡
3.3.1 实验材料与方法
3.3.2 基于PLD-SnO2电子传输层的钙钛矿太阳能电池
3.3.3 基于PLD-SnO2钙钛矿-PCBM混合异质结太阳能电池
3.3.4 柔性太阳能电池
3.4 磁控溅射沉积二氧化锡
3.4.1 实验方法
3.4.2 射频磁控溅射SnO2薄膜在钙钛矿太阳能电池中的作用
3.4.3 射频磁控溅射条件对材料及器件性能的影响
3.5 原子层沉积二氧化锡
3.5.1 原子层沉积二氧化锡用于正置结构钙钛矿太阳能电池
3.5.2 原子层沉积二氧化锡用于倒置结构钙钛矿太阳能电池
参考文献
第4章 掺杂二氧化锡的特性及其对钙钛矿太阳能电池性能的影响
4.1 引言
4.2 镁掺杂的二氧化锡
4.2.1 镁掺杂的二氧化锡平面结构
4.2.2 镁掺杂的高温SnO2多孔结构钙钛矿电池
4.2.3 高温过程平面及介观SnO2电池的光伏性能
4.3 钇掺杂的低温二氧化锡
4.3.1 简介
4.3.2 基于Y掺杂SnO2（Y-SnO2）电子传输层的钙钛矿电池制备
4.3.3 水热法生长SnO2纳米片薄膜的性质研究
参考文献
第5章 二氧化锡的界面修饰及对钙钛矿太阳能电池性能的影响
5.1 引言
5.2 富勒烯衍生物表面修饰
5.3 硅烷自组装界面修饰及钙钛矿电池的光伏性能研究
5.4 氧化镁底层修饰
参考文献
第6章 添加剂处理二氧化锡对钙钛矿太阳能电池性能的影响
6.1 引言
6.2 水与醇处理
6.2.1 简介
6.2.2 实验材料
6.2.3 SnO2量子点胶体前驱体的合成方法
6.2.4 SnO2电子传输层的制备
6.2.5 钙钛矿前驱体溶液和薄膜的制备
6.2.6 空穴传输层和Au电极制备
6.2.7 薄膜和器件表征
6.2.8 结果与讨论
6.3 双氧水处理
6.3.1 简介
6.3.2 材料
6.3.3 SnO2及H2O2-SnO2纳米粒子薄膜的制备
6.3.4 器件制备
6.3.5 性能表征与分析
6.4 氯化氨处理
6.4.1 引言
6.4.2 实验材料与方法
6.4.3 氯钝化SnO2作为电子传输层制备钙钛矿太阳能电池
参考文献
第7章 基于二氧化锡的高效钙钛矿太阳能电池优化
7.1 引言
7.2 钙钛矿晶粒生长与晶界钝化
7.2.1 简介
7.2.2 基于SnO2/富勒烯电子传输层和Pb（SCN）2添加剂的钙钛矿电池的制备
7.2.3 器件表征
7.2.4 结果与讨论
7.2.5 小结
7.3 有机阳离子掺杂钙钛矿
7.3.1 简介
7.3.2 实验部分
7.3.3 实验结果与讨论
7.3.4 小结
7.4 稳定剂辅助生长甲脒铅碘钙钛矿
7.4.1 简介
7.4.2 实验结果与分析
7.4.3 小结
7.5 两步法钙钛矿结晶和相稳定机制
7.5.1 简介
7.5.2 实验结果与分析
7.5.3 小结
7.6 减反层在钙钛矿太阳能电池中的应用
7.6.1 简介
7.6.2 实验结果与分析
7.6.3 小结
参考文献
第8章 基于二氧化锡的高效钙钛矿太阳能电池空穴传输层优化
8.1 引言
8.2 酞菁类系列传输层
8.2.1 基于酞菁铜空穴传输层的钙钛矿太阳能电池的研究
8.2.2 基于酞菁钯空穴传输层的钙钛矿电池的研究
8.2.3 小结
8.3 新型咔唑类空穴传输层
8.4 金属硫化物界面修饰
8.4.1 高迁移率p型硫化铅缓冲层在平面钙钛矿电池中的应用研究
8.4.2 热蒸发法制备的无机空穴传输材料硫