鈣鈦礦太陽能電池具有優異的光伏性能和低成本溶液加工性能，具有廣闊的應用前景。鈣鈦礦活性層和相關電荷傳輸層是鈣鈦礦太陽能電池的重要組成部分，對電池的光伏性能和穩定性起著重要作用。因此，開展電荷傳輸材料的研究對于推動鈣鈦礦電池的發展具有積極意義。
近年來，中國科學院化學研究所綠色印刷院重點實驗室宋延林課題組在鈣鈦礦太陽能電池高質量薄膜及高性能器件制備方面取得系列進展。近期，該課題組在鈣鈦礦電池中電子傳輸材料研究方面取得新進展。常規的鈣鈦礦電池一般使用N-型無機氧化物半導體如二氧化鈦、二氧化錫等作為電子傳輸層。這種溶液涂布的無機半導體一般需要高溫熱處理工藝，不利于柔性電池的制備。同時，這些無機半導體對紫外光敏感，影響鈣鈦礦電池的光伏性能和穩定性。該研究采用原位環化聚丙烯腈作為電子傳輸層，取代傳統的無機氧化物半導體制備高效和穩定的鈣鈦礦電池。科研人員將聚丙烯腈溶液涂布到導電玻璃基底上，通過熱處理原位形成環化聚丙烯腈薄膜。這種原位環化聚丙烯腈覆蓋度好，表現出良好的電子傳輸性能。基于這種環化聚丙烯腈電子傳輸層的鈣鈦礦電池呈現出良好的光伏性能和穩定性。
相關研究成果發表在《德國應用化學》上。研究工作得到國家自然科學基金委員會、科學技術部和北京市自然科學基金委員會的支持。
