화학-욕액증착(CBD) SnO 2 층을 포함하는 페로브스카이트 태양전지(PSC)는 높은 전자 이동도와 저온 공정을 결합함으로써 주목을 받아왔고, 뛰어난 광전변환 성능을 제공한다. 그러나 CBD의 산성 조건은 전면 투명전극(FTEs)과의 호환성을 제한한다. 본 연구에서는 CBD-SnO 2 기반 PSC와 통합되도록 설계된, 저비용이며 열적으로 안정하고 고투명한 질소 도핑 SnO 2 (NTO) FTE를 개발하였다. 마그네트론 스퍼터링 공정에서 N 도입체의 함량을 정밀하게 제어함으로써, 시트 저항 38.64 Ω/square, 광투과율 86.17%, 매끄러운 표면 형상(1.2 nm), 그리고 기계적 유연성을 갖는 NTO FTE를 얻었다. 또한 SnO 2 에 N을 도핑하면 기존의 Sn-도핑된 In 2 O 3 (ITO) 전극에 비해 더 우수한 열적 및 화학적 안정성이 부여된다. 더불어 SnO 2 전자 수송층(ETL)과의 NTO 에너지 밴드 정합성과 균질한 계면 형성은 중요한 장점이다. 새롭게 개발된 저비용 NTO FTE를 이용한 이러한 다면적 전략을 적용함으로써, 개방전압이 향상되고 에너지 장벽이 없는 특성을 지닌 CBD-SnO 2 기반 PSC를 제작하였다. 최고 전력변환효율 20.43%를 달성하였으며, 캡슐화 없이도 3 000 h 후 초기 효율의 93.30%를 유지한다. SnO 2 ETL과의 결합을 통한 NTO FTE의 적용은 견고하고 장수명인 고성능 PSC의 구현을 위한 발판을 마련한다.

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