氧化鎳（NiOx）是串聯(lián)應(yīng)用中鉛錫（Pb-Sn）鈣鈦礦太陽能電池（PSC）制造的潛在空穴傳輸材料。然而，NiOx/鈣鈦礦界面上Ni≥3+物種與Sn2+之間的能級失配和不利的氧化還原反應(yīng)帶來了挑戰(zhàn)。近日，南方科技大學(xué)王湘麟、暨南大學(xué)時婷婷、寧波工程學(xué)院張為海通過用多功能4-氨基苯磺酸（4-ABSA）夾層調(diào)節(jié)NiOx/鈣鈦礦界面，證明了高性能的Pb-Sn基無機(jī)PSC。
本文要點(diǎn)：
1) 4-ABSA中間層誘導(dǎo)形成從NiOx指向鈣鈦礦的定向偶極矩，有效提高了NiOx薄膜的價帶最大值，從而平衡了能級差并促進(jìn)了器件的電荷載流子提取。此外，4-ABSA分子與NiOx和鈣鈦礦相互作用，抑制高活性Ni≥3+物種與鈣鈦礦的反應(yīng)，同時調(diào)節(jié)鈣鈦礦結(jié)晶。這導(dǎo)致鈣鈦礦薄膜的缺陷密度降低，晶粒增大。
2) 因此，作者獲得了17.4%的器件效率。此外，4-ABSA中間層增強(qiáng)了器件的紫外線輻射和操作穩(wěn)定性，在240小時的紫外線照射和480小時的陽光照射后，分別保持了超過80%和90%的初始效率。
Weihai Zhang et.al Oriented Molecular Dipole-Enabled Modulation of NiOx/Perovskite Interface for Pb-Sn Mixed Inorganic Perovskite Solar Cells Adv. Mater. 2024
https://doi.org/10.1002/adma.202414125
