作为平面异质结钙钛矿太阳能电池（PSCs）的重要组成部分，电子传输层（ETL）在提升PSCs器件的性能和稳定性上起着重要的作用。尽管最常用的两类ETL材料——二氧化钛（TiO₂）和二氧化锡（SnO₂），均以纳米颗粒和溶液方式制备，TiO₂却面临着电子迁移率低、器件滞回效应大、化学稳定性差、需高温制备等问题，相比之下，SnO₂具有优异的光电学性质、更高的稳定性、可低温制备等优势。聚焦于基于SnO₂ ETL的PSCs稳定性和界面电荷提取，首先综述了SnO₂材料的物理性质和优点；然后从制备和成膜方法（如化学浴沉积、溶液旋涂等）入手，进一步阐明了SnO₂的体相和表面缺陷；最后基于SnO₂ ETL的缺陷，从界面钝化、体相掺杂和双电子层构筑等三方面重点介绍了提升PSCs稳定性和界面载流子提取效率的途径。该综述可助力PSCs性能和稳定性的进一步提升，为该新兴光伏技术进一步实用化贡献有用的见解。

作为新一代低成本、高效率的光伏器件，以有机卤化铅CH3NH3PbX3(MAPbX3，X=Br、I、Cl)为光吸收层的钙钛矿太阳能电池(PSCs)相比于其他类型的光伏器件，具有原料丰富、工艺简单等特点。在较短的时间内，该类电池效率已由3.8%迅速攀升至25.7%，几乎可以媲美商用硅太阳能电池，成为能源应用领域的一颗新星。氧化锌(ZnO)因其具有材料易于加工、电子迁移率高、制造成本低廉且形貌结构多样等优点，被作为该类电池较为重要的一种电子传输层(ETL)而被广为研究。本文主要以不同结构的ZnO纳米薄膜ETL作为研究对象，对其在PSCs中的应用进行了总结，详细介绍了基于不同形貌ZnO纳米结构PSCs的研究进展，分析了该类电池面临的主要问题与解决处理方式，并对未来的发展趋势进行了展望。

有机-无机杂化钙钛矿型太阳能电池(简称钙钛矿太阳能电池)的最高光电转换效率已经达到25.5%, 是最有希望取代硅基太阳能电池并实现广泛应用的太阳能电池之一。作为钙钛矿太阳能电池的基本组成部分, 电子传输层对电池的性能起着至关重要的作用。本文阐述了钙钛矿太阳能电池中电子传输层的种类、尺寸以及界面修饰等对器件性能的影响, 为继续提升钙钛矿太阳能电池性能提供参考。

设计并合成了一种新型的可交联电子传输材料TV-T2T。该材料经过热交联之后具有优异的抗溶剂特性，并且TV-T2T的LUMO能级为-3.5 eV，这将更有利于电子从ZnO层注入到发光层中。另外，溶液法制备的三层薄膜ZnO/TV-T2T/2,6-Dczppy∶Ir(mppy)3，其粗糙度低至2.27 nm，优于未加入TV-T2T电子传输层的双层薄膜(2.37 nm)，可以有效减少漏电流的产生。随后，将TV-T2T应用于三层溶液法制备的倒置有机发光二极管中，获得了5.1%EQE的器件性能，是不加TV-T2T的器件性能(EQE为3.0%)的1.7倍。

采用旋涂法研制了Ag浆SC100-ZnO混合薄膜,系统研究了不同混合比例SC100∶ZnO薄膜作为电子传输层或光散射层对聚合物太阳能电池器件性能的影响, 并讨论了其中存在的物理机制。研究发现, 采用少量SC100(1%和2.5%)混合的薄膜作为光散射层, 可以提高器件的性能参数(短路电流密度和填充因子), 器件的光电转换效率分别提高了4.4%和5%。

电子传输层对于钙钛矿太阳能电池载流子的抽取与传输起着至关重要的作用，氧化锡由于其优异特性被作为电子传输层广泛应用于正式平板结构钙钛矿太阳能电池中。而目前制备氧化锡薄膜的工艺方法无法满足大面积、自动化等工业需求，亟待发掘新的工艺手段。为解决此问题，本文使用喷涂法成功制备了高质量的氧化锡薄膜。实验结果表明，基于喷涂法制备氧化锡薄膜的钙钛矿太阳能电池对于氧化锡薄膜的厚度有较高的依赖性，通过优化薄膜厚度，电池的光电转化效率可达到1572%; 喷涂得到的氧化锡薄膜存在咖啡环现象，使得串联电阻提高，限制了光电转化效率，但可以通过进一步细化液滴来解决。本文为钙钛矿产业化进程中高质量氧化锡薄膜的制备提供了新的思路与方法。

采用有机/无机复合双层电子传输层(ETL)研制绿色QLEDs, 其中有机ETL采用OLED中常见的 ETL材料, 无机ETL采用ZnO纳米颗粒, 并通过调控有机ETL厚度改变电子注入, 使电子/空穴达到平衡。制备的器件结构为: ITO/PEDOT∶PSS/TFB/QDs/ZnO NPs/TPBI∶Liq/Al, 其中有机电子传输层TPBI∶Liq采用真空蒸镀沉积。与仅采用ZnO电子传输层的器件相比, 可以使器件性能得到大幅提升: 器件的最大电流效率从11.53 cd/A提升到22.77 cd/A, 同时器件的启亮电压、电致发光光谱无明显变化。判断有机ETL的主要作用是抑制了过量电子的注入和传输, 在发光亮度变化不大的情况下, 降低了器件的无效复合(例如俄歇复合)电流, 从而使电流效率明显提升。

通过化学水浴法生长了铯掺杂ZnO纳米柱阵列(CZO-NRA)，将其作为电子传输层(ETL)，利用乙醇胺与二甲氧基乙醇共混溶液对CZO-NRA进行表面修饰，制备了倒置聚合物太阳能电池。研究结果表明，适量的铯掺杂提高了纳米柱的c轴择优取向结晶度，减少了ETL中由氧空位和锌填隙原子引起的深能级缺陷，减小了器件的串联电阻，增大了器件的短路电流与填充因子。表面修饰减少了CZO-NRA的表面缺陷，减小了ETL与有源层的接触电阻，抑制了界面载流子复合。与未掺杂的器件相比，表面修饰CZO-NRA器件的能量转换效率由1.27%提高至2.89%。

为改善量子点发光二极管器件载流子注入平衡，提出一种量子点发光二极管各功能层厚度的确定方法.首先选定量子点发光层厚度，基于隧穿模型进行仿真分析确定电子传输层厚度；然后采用空间电荷限制电流模型进行仿真分析确定空穴传输层厚度.采用CdSe/ZnS 量子点作为发光层、poly-TPD 作为空穴传输层、Alq3作为电子传输层，按照该方法仿真分析得到各功能层厚度进行旋涂-蒸镀法实物器件制备.对比实验结果表明：当poly-TPD、QDs及Alq3厚度分别为45 nm、25 nm及35 nm时，获得了较高的发光效率及色纯度，器件性能最好.该方法确定的各功能层厚度有助于减少载流子在发光界面积累，获得载流子的注入平衡，从而改善QLEDs发光性能.