南科大王湘麟/WH Zhang&暨南大学时婷婷团队AM：定向分子偶极子调控Pb-Sn混合无机钙钛矿太阳电池的NiOx/钙钛矿界面

文摘 2025-01-20 20:05 瑞士

氧化镍 (NiOx)被认为是用于串联应用的铅锡(Pb-Sn) 钙钛矿太阳能电池(PSC) 制造中的潜在空穴传输材料。然而，NiOx/钙钛矿界面处 Ni≥3+ 物种和 Sn2+ 之间的能级失配和不利的氧化还原反应带来了挑战。基于此，南方科技大学王湘麟/WH Zhang&暨南大学时婷婷团队通过使用多功能4-氨基苯磺酸(4-ABSA) 夹层调节 NiOx/钙钛矿界面，展示了高性能 Pb-Sn 基无机 PSC，相关成果发表于Advanced Materials期刊。4-ABSA 夹层诱导从 NiOx 到钙钛矿的定向偶极矩的形成，有效地提高了 NiOx 膜的价带最大值，从而平衡了能级差异并促进了器件的载流子提取。此外，4-ABSA分子与 NiOx 和钙钛矿相互作用，抑制高活性 Ni≥3+ 物质与钙钛矿的反应，同时调节钙钛矿结晶。这导致钙钛矿薄膜的缺陷密度降低和晶粒增大。因此，获得了 17.4% 的显著器件效率，这是迄今为止报道的 Pb-Sn 基无机 PSC 的最高值。此外，4-ABSA 中间层增强了所得器件的紫外线辐射和操作稳定性，在 240 小时的紫外线照射和 480 小时的 1 日照照射后分别保持初始效率的 80% 和 90% 以上。

论文信息：W. Zhang, H. Liu, T. Huang, L. Kang, J. Ge, H. Li, X. Zhou, W. Zhang, T. Shi, H.-L. Wang, Oriented Molecular Dipole-Enabled Modulation of NiOx/Perovskite Interface for Pb-Sn Mixed Inorganic Perovskite Solar Cells. Adv. Mater. 2025, 2414125. https://doi.org/10.1002/adma.202414125

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