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氧化镍表面处理以提高倒置钙钛矿太阳能电池的效率

DOI：10.1155/2019/4360816 期刊：International Journal of Photoenergy 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 诸如CH3NH3PbI3等有机-无机杂化钙钛矿因其高吸收系数、低激子结合能和长扩散长度，被视为下一代光伏材料中最具前景的候选材料之一。本研究选用NiOx作为空穴传输材料，因其金属氧化物在空气中具有优异稳定性。我们采用常规溶胶-凝胶法制备了NiOx薄膜，发现需经高温退火（500°C）才能确保钙钛矿太阳能电池（PSC）效率超过15%。低温退火（100°C）无法使前驱体材料完全转化为致密NiOx薄膜，而中温退火（300°C）制备的NiOx基PSC因电阻较大导致效率较低。值得注意的是，我们发现对300°C退火的NiOx薄膜进行紫外臭氧处理可降低器件电阻，经此处理的300°C退火NiOx使冠军器件效率达到16%。该研究实现了溶胶-凝胶法制备NiOx在高效PSC中的低温退火，这种简便的表面处理工艺有望推广至其他金属氧化物光电器件。
作者： Kaijie Wang，Ye Tian，Heng Jiang，Meng Chen，Shuangyan Xu
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究NiOx退火温度和紫外臭氧处理对倒置钙钛矿太阳能电池效率的影响。

研究成果

对NiOx薄膜进行紫外臭氧处理可降低高效钙钛矿太阳能电池所需的退火温度，实现了16%的冠军效率。该方法有望应用于其他基于金属氧化物的光电器件。

研究不足

本研究仅限于采用溶胶-凝胶法制备NiOx薄膜，未探索其他制备方法。虽然提出紫外臭氧处理对其他金属氧化物的影响，但未进行实验验证。

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