超细铜纳米线的低温制备及其室内光伏电池性能的研究

金属纳米材料的局域表面等离子体共振(LSPR)具有非常独特的光电性质，对基于LSPR效应提高薄膜太阳能电池光伏性能的研究已成为国内外广泛关注的热点研究领域之一。采用低温水热还原法以葡萄糖为还原剂，二水合氯化铜为铜源，十六烷基胺和十八烷基胺为封端剂合成了直径约为20 nm的面心立方结构的超细铜纳米线。利用X射线衍射(XRD)、紫外可见吸收光谱(UV-vis)和扫描电子显微镜(SEM)对合成产物的晶体结构、形貌和光学性质进行了表征。此外，将铜纳米线和氧化锡纳米粒子(SnO₂ NPs)混合作为电子传输层，利用其LSPR效应提高钙钛矿太阳能电池(PSCs)的光捕获效率和电子输运效率，并对器件的室内光伏性能的影响进行了研究。研究表明，与未引入Cu NWs的器件相比，引入Cu NWs的PSCs在光强100 mW/cm²的模拟太阳光下的能量转换效率(PCE)从原来的18.4%提升至20.5%;在2 000 lux的室内LED光源下的PCE从原来的27.8%大幅提升至35.2%,室内光伏效率提升幅度高达26.6%。