光伏技術(shù)可將豐富而清潔的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，對(duì)實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”的目標(biāo)具有重大戰(zhàn)略意義。其中，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（perovskite solar cell）在實(shí)現(xiàn)更高效地利用太陽(yáng)能方面展現(xiàn)出巨大的潛力。無(wú)機(jī)空穴傳輸材料（如NiOx）具有優(yōu)異的化學(xué)耐受、高空穴遷移率和低成本等優(yōu)點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定鈣鈦礦光伏電池的重要候選材料。然而，最近研究表明富Ni3+的NiOx是一種Br?nsted堿，易引發(fā)與鈣鈦礦的去質(zhì)子化反應(yīng)，顯著降低了鈣鈦礦的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。因此，如何在優(yōu)化NiOx層的載流子傳輸和收集的同時(shí)，穩(wěn)定這種富Ni3+的NiOx界面對(duì)于進(jìn)一步改進(jìn)基于倒置鈣鈦礦光伏器件至關(guān)重要。
華東理工大學(xué)侯宇、楊雙團(tuán)隊(duì)提出了一種自形成的UVO-NiOx/PbI2界面制備策略，通過(guò)紫外臭氧處理（UVO）提高煅燒后的NiOx薄膜頂部Ni3+的密度，可在不損傷光學(xué)性能的條件下，改善NiOx空穴傳輸層的能級(jí)排列和電學(xué)性質(zhì)。通過(guò)制備鈣鈦礦層的兩步順序沉積，在下界面形成了殘留的PbI2納米片，阻擋與NiOx薄膜頂部與鈣鈦礦的直接接觸，避免去質(zhì)子化反應(yīng)的發(fā)生。 在紫外臭氧處理方法（UVO）和兩步順序沉積的協(xié)同作用下，Ni3+中心的增多促進(jìn)了界面上空穴的快速提取與遷移，所制備的鈣鈦礦電池具有更好的載流子動(dòng)力學(xué)和更少的電荷重組現(xiàn)象。UVO-NiOx/PbI2復(fù)合結(jié)構(gòu)的存在使鈣鈦礦電池的開路電壓從1.03 V提高到1.10 V, 光電轉(zhuǎn)換效率提升至19.55%，具有良好的環(huán)境穩(wěn)定性。本工作提供一種低成本改性無(wú)機(jī)傳輸層的策略，為商業(yè)化應(yīng)用提供了新思路。 論文信息 A Self-Formed Stable PbI2/NiOx Interface with Increased Ni3+ Centers for Perovskite Photovoltaics Fan Zhang, Ziren Zhou, Can Zou, Xinyi Liu, Jin Xie, Da Liu, Prof. Shuang Yang, Prof. Yu Hou, Prof. Hua Gui Yang Chemistry – A European Journal DOI: 10.1002/chem.202200202
