基于能带工程制备氧化镍基底的高效锡-铅共混钙钛矿太阳能电池

• 作者: 陈昊 彭子键 徐凯敏 魏旗 虞丹妮 韩聪聪 李晗升 宁志军
• 来源期刊: 中国科学:材料科学(英文版)
• 学科: 工学
• 关键词: 钙钛矿太阳能电池 功率转换效率 叠层太阳能电池 窄带隙 空穴传输层 空穴传输材料 能带工程 氧化镍
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 页码范围: 537-546
• 页数: 10页
• 分类号: TM9

摘要

钙钛矿叠层太阳能电池因为具有超过肖克利-奎伊瑟效率极限的潜力而备受关注.窄带隙锡-铅(Sn-Pb)共混钙钛矿太阳能电池(PSCs)在钙钛矿叠层太阳能电池的构建中起着关键作用.制备稳定性好、可低温处理的空穴输送层是构建高效Sn-Pb钙钛矿太阳能电池和钙钛矿叠层太阳能电池的关键.在此,我们开发了一种室温处理的纳米晶体氧化镍(L-NiOx)作为空穴传输层用于Sn-Pb共混钙钛矿太阳能电池结构.相比于高温烧结的氧化镍(H-NiOx)薄膜,L-NiOx表现出较深的价带和较低的陷阱密度,这增大了内建电势和减少了载流子的复合,使器件的功率转换效率达到了18.77%,这是基于NiOx空穴传输层的窄带隙Sn-Pb钙钛矿太阳能电池的最高效率.此外,该器件的效率在50天后仍能保持原有效率的96%,具有非常好的稳定性.这项工作为高效稳定窄带隙PSCs提供了一种可在室温下制备的无机空穴传输材料.