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Electron Transport Materials: Evolution and Case Study for High‐Efficiency Perovskite Solar Cells
Solar RRL ( IF 6.0 ) Pub Date : 2020-05-28 , DOI: 10.1002/solr.202000136 Ahmed Mourtada Elseman 1, 2 , Cunyun Xu 1 , Yanging Yao 1 , Mbeng Elisabeth 1 , Lianbin Niu 3 , Lorenzo Malavasi 4 , Qun Liang Song 1
Solar RRL ( IF 6.0 ) Pub Date : 2020-05-28 , DOI: 10.1002/solr.202000136 Ahmed Mourtada Elseman 1, 2 , Cunyun Xu 1 , Yanging Yao 1 , Mbeng Elisabeth 1 , Lianbin Niu 3 , Lorenzo Malavasi 4 , Qun Liang Song 1
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The presence of the electron transport layer (ETL) in perovskite solar cells (PSCs) is critical due to the requirement of enhancing the electron collection selectivity. ETLs are essential for achieving a high open‐circuit voltage (VOC), high fill factor (FF), better transport of directional charges, better absorption of incoming light, and thermodynamically competent operation of photogenerated carrier populations. ETLs are sorted as organic, inorganic, or mixed, with different stability, cost effect, and directional charge transport ability. For instance, by using metal oxides as ETLs, power conversion efficiencies (PCEs) higher than 23% are reached for PSCs. Despite the advantages of metal oxide–ETLs and other organic or mixed ETLs, some questions still have to be addressed to achieve better PCEs, like how to passivate or eliminate the surface traps, how to upgrade the comprehension of the heterointerface, and optimization of morphology. Herein, different considerations of ETLs in different physical and environmental conditions, and different deposition methods used, are presented. Finally, the current studies and future challenges are analyzed in the domain of highly efficient PSCs with various ETLs.
中文翻译：
电子传输材料：高效钙钛矿太阳能电池的演变与案例研究
由于需要增强电子收集选择性，钙钛矿太阳能电池（PSC）中电子传输层（ETL）的存在至关重要。ETL对于实现高开路电压（V OC），高填充因子（FF），更好的定向电荷传输，更好的入射光吸收以及光生载流子群的热力学性能。ETL分为有机，无机或混合形式，具有不同的稳定性，成本效应和定向电荷传输能力。例如，通过使用金属氧化物作为ETL，PSC的功率转换效率（PCE）达到23％以上。尽管金属氧化物ETL和其他有机或混合ETL具有优势，但仍需要解决一些问题才能获得更好的PCE，例如如何钝化或消除表面陷阱，如何提高对异质界面的理解以及优化形态。在此，在不同的物理和环境条件下对ETL的不同考虑以及所使用的不同沉积方法，被提出。最后，在具有各种ETL的高效PSC领域分析了当前的研究和未来的挑战。
更新日期：2020-05-28
中文翻译：
电子传输材料：高效钙钛矿太阳能电池的演变与案例研究
由于需要增强电子收集选择性，钙钛矿太阳能电池（PSC）中电子传输层（ETL）的存在至关重要。ETL对于实现高开路电压（V OC），高填充因子（FF），更好的定向电荷传输，更好的入射光吸收以及光生载流子群的热力学性能。ETL分为有机，无机或混合形式，具有不同的稳定性，成本效应和定向电荷传输能力。例如，通过使用金属氧化物作为ETL，PSC的功率转换效率（PCE）达到23％以上。尽管金属氧化物ETL和其他有机或混合ETL具有优势，但仍需要解决一些问题才能获得更好的PCE，例如如何钝化或消除表面陷阱，如何提高对异质界面的理解以及优化形态。在此，在不同的物理和环境条件下对ETL的不同考虑以及所使用的不同沉积方法，被提出。最后，在具有各种ETL的高效PSC领域分析了当前的研究和未来的挑战。
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