在n-i-p鹵化物鈣鈦礦太陽能電池(PSC)中,用無機替代品代替有機p型半導體為提高長期穩定性提供了巨大潛力。雖然氧化鎳(NiOx)在倒置結構中作為空穴傳輸層(HTL)越來越受關注,但用于常規器件的傳統溶液沉積技術在調和膠體穩定性、界面完整性和電荷傳輸效率方面面臨巨大挑戰。近日,廈門大學李靜、Cao Fang、鄭南峰、吳炳輝介紹了一種結合短鏈和長鏈分子的雙功能配體設計策略,將溶液可處理的NiOx納米粒子設計成高性能的HTL。
本文要點:
1) 配位配體系統實現了三種協同功能:(1)通過協同吸附能量調節實現膠體穩定,(2)通過控制C/Ni比降低粒子間電荷轉移,以及(3)通過配體介導的電荷再分配實現界面能量對齊。
2) 此外,將聚(3-己基噻吩)(P3HT)摻入優化的NiOx基質(稱為NiPT HTL)中,小面積器件的功率轉換效率達到了24.32%(0.09 cm2),最小模塊為22.34%(21.8 cm2)。在700小時的濕熱操作(60°C/50%RH)測試后,最小模塊表現出卓越的穩定性,降解率<5%。
Fang Cao et.al Ligand Engineering of Solution-Processed NiOx for High-Performance n-i-p Perovskite Photovoltaics EES 2025
DOI: 10.1039/D5EE00736D
https://doi.org/10.1039/D5EE00736D