钙钛矿常用的TiO₂电极是什么结构

钙钛矿太阳能电池中常用的TiO₂电极主要呈现为一种多层结构，这种结构对于实现高效的光电转换至关重要。具体来说，TiO₂电极通常包括致密层和介孔层两部分：

1. 致密层：致密层位于透明导电基底（如FTO或ITO）之上，其主要作用是作为一道屏障，阻止导电基底与钙钛矿层的直接接触，从而避免空穴向导电基底传输。致密层通常由高纯度的TiO₂材料制成，通过特定的工艺（如旋涂、喷涂等）沉积在基底上，并经过高温处理以形成致密的薄膜。

2. 介孔层：介孔层位于致密层之上，作为钙钛矿材料的支撑框架。介孔层由多孔的TiO₂材料构成，这些孔隙为钙钛矿材料的渗透和生长提供了空间，同时也为电子的传输提供了通道。介孔层的孔径、孔隙率和厚度等参数对钙钛矿太阳能电池的性能有重要影响，需要通过精确控制制备工艺来实现优化。

在钙钛矿太阳能电池中，TiO₂电极的这种多层结构能够有效地促进光生电子-空穴对的分离和传输。当太阳光照射到钙钛矿层时，光生电子被激发到导带并传输到TiO₂的介孔层中，然后通过致密层最终到达透明导电基底并被收集。同时，空穴则通过空穴传输层传输到金属电极并被收集。这种分离和传输过程使得钙钛矿太阳能电池能够实现高效的光电转换。

值得注意的是，TiO₂电极的制备工艺对钙钛矿太阳能电池的性能有重要影响。不同的制备方法和工艺参数会导致TiO₂电极的形貌、结构和性能发生变化，从而影响钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和稳定性。因此，在制备钙钛矿太阳能电池时，需要仔细选择和优化TiO₂电极的制备工艺以获得最好的性能表现。