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纳米材料

    二氧化锡(SnO₂)是一种重要的宽禁带(3.6eV)n型半导体材料,通常为白色、淡黄色或淡灰色粉末,晶体结构可为四方、六方或斜方晶系。它不溶于水、醇和冷酸,但溶于浓硫酸、浓盐酸、王水和热氢氧化钠溶液。其晶体中锡原子与氧原子通过共价键形成稳定三维网络,赋予其优异的化学和热稳定性。

    二氧化锡是一种多功能材料,凭借其宽禁带、高化学稳定性、优异的光电性能和可调控的表面特性,在钙钛矿太阳能电池、触摸屏、液晶显示屏的透明导电薄膜、气体传感检测等多个领域有广泛应用。

其在钙钛矿太阳能电池中的应用及作用机理如下:

    二氧化锡(SnO₂)在钙钛矿太阳能电池中作为电子传输层(ETL),位于透明导电基底与钙钛矿层之间。通过高效电子传输、空穴阻挡和界面优化,显著提高钙钛矿电池的效率和稳定性,是钙钛矿太阳能电池中的关键材料。

  • 电子提取与传输:导带位置与钙钛矿匹配,高电子迁移率确保电子快速传输。
  • 空穴阻挡:深价带位置阻挡空穴,减少复合,提升开路电压和填充因子。
  • 稳定性:优异的化学和热稳定性延长电池寿命。
  • 界面优化:致密均匀的薄膜减少界面缺陷,提升性能。

百灵威特别推出优级SnO₂水系分散液,批次质量稳定,经过多轮测试,器件性能得到显著提升。产品相关表征信息如图1和图2所示。


图1 氧化锡纳米颗粒的XRD图谱

图2 氧化锡纳米颗粒的TEM图

产品制膜的使用方法如下:

  • 适用多样化的SnO2薄膜溶液制备技术需求,包括旋涂技术、喷涂技术和刮涂技术等,既可应用于SnO2薄膜的大面积产业化高质量连续生产,又可满足小面积高效钙钛矿电池的实验室研发需要;
  • 可在惰性气氛保护的手套箱中直接使用,满足可连续沉积成膜工艺,提高电池制备工艺效率;
  • 低于120℃退火条件下可以制备出高质量的SnO2薄膜,可应用在PET和PEN等柔性基底上,低温退火工艺兼容高通量的卷对卷(roll-to-roll)生产技术。
品名 CAS 货号
SnO2 Nanoparticles, 6-10nm, 5% in H2O colloidal dispersion, prime grade
优级纳米二氧化锡
18282-10-5 911321
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