中山大学毕冬勤AFM:磷酸盐调节 NiOx HTL 以降低宽带隙钙钛矿太阳能电池的 Voc 损失

文摘   2024-12-16 07:55   福建  

P 型 NiOx 和自组装单层 (SAM) 的组合最近已成为宽带隙钙钛矿太阳能电池 (WBG PSC) 中空穴传输层 (HTL) 结构的最佳结构。然而,该级联 HTL 系统中对 NiOx 的独特要求与纯 NiOx 的要求大不相同。具体来说,NiOx 的团聚倾向会导致薄膜形态不良和与 SAM 的界面接触不足,从而导致 PSC 中显着的开路电压 (Voc) 损失。
在本文中,中山大学毕冬勤等人通过将六偏磷酸钠 (SHMP) 掺入 NiOx 墨水中来解决这些问题。这种方法增强了 NiOx 纳米颗粒的分散性,通过 P = O 和 P-O 基团与 Ni 离子之间的相互作用改善了 NiOx 薄膜的形态和电导率。此外,SHMP 通过增加 NiOx 薄膜均匀表面上的羟基数量,促进 NiOx 和 Me-4PACz 界面之间更好的接触。
因此,WBG (1.79 eV) PSC 实现了 21.02% 的高功率转换效率 (PCE),相对 Voc 损耗最小,为 24.69%。封装器件在高湿度和高温下表现出优异的稳定性。此外,当与 Sn-Pb 窄带隙钙钛矿结合使用时,2 端串联太阳能电池 (TSC) 的 PCE 为 27.66%。

Z. Zhao, W. Liu, T. Kong, Y. Liu, W. Chen, P. Gao, D. Bi, Phosphates Modulated NiOx HTL toward a Lower Voc Loss in Wide Bandgap Perovskite Solar Cells. Adv. Funct. Mater. 2024, 2419393.

https://doi.org/10.1002/adfm.202419393


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