近年来,有机金属-卤化物钙钛矿太阳能电池因其低成本、高效率等优点得到了广泛关注和研究,其氧化物半导体电子传输层影响着钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和稳定性^[1-3]。TiO₂因其优异的光学性能、合适的带隙宽度等优点,被广泛用做钙钛矿太阳能电池的电子传输层,其电子迁移率的变化对钙钛矿太阳能电池的性能影响很大^[1-3]。因此,提高电子迁移率至关重要。基于此,我们设计了一种简便的离子交换的方法合成了多种钛酸盐空心纳米球,并将其作为介孔型钙钛矿太阳能电池的电子传输层^[4]。以Zn²⁺和H⁺作为交换离子得到钛酸盐（Ti-Zn-O）和TiO₂空心纳米球。结果表明离子的种类影响着电子传输层的电导率、带隙以及价带和导带的位置;以Ti-Zn-O空心纳米球作为电子传输层的器件最优效率为17%（平均效率为16.4%）,优于TiO₂空心纳米球（15.9%,平均效率为15.1%）^[4]。电化学阻抗谱结果表明器件PCE的增强主要有以下两个原因:（1）Zn²⁺的引入提高了电子传输层的载流子传输性能;（2）Zn²⁺的引入调节了电子传输层的带隙,使其与钙钛矿层有更好的能级匹配。本研究工作为开发高质量的无机电子传输层提供了一种新的思路。