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劉生忠/王開Joule: PEC高達(dá)23.4%！NiOx表面沉積鈣鈦礦用于高性能PSC

氧化鎳(NiO_x)是倒置鈣鈦礦太陽能電池(PSC)中最常用的無機(jī)空穴傳輸材料之一，因?yàn)樗谡麄€(gè)可見光譜中具有出色的穩(wěn)定性和透光率。但是，氧化鎳(NiO_x)的疏水性和氧化性嚴(yán)重影響了大面積穩(wěn)定器件的均勻制備。近日，中科院大連化物所劉生忠和王開等報(bào)告了一種簡(jiǎn)單的表面氧化還原工程(SRE)，利用電子束蒸發(fā)NiO_x以完美匹配槽模涂層大面積PSC。

在該項(xiàng)工作中，研究人員通過將原位表征和理論模擬相結(jié)合來揭示這種SRE的機(jī)理，并闡明了包含明顯篩選行為的化學(xué)反應(yīng)。具體而言，多功能SRE不僅能促進(jìn)穩(wěn)定表面態(tài)的形成，提高電導(dǎo)率，改善能帶排列，還能提高表面能以及提高鈣鈦礦薄膜在NiO_x上的堆積。在理論基礎(chǔ)啊指導(dǎo)下，研究人員通過槽模涂層，在NiO_x上成功沉積了大面積、全覆蓋、高質(zhì)量的鈣鈦礦。

因此，通過制備的催化劑組裝的剛性(柔性)鈣鈦礦太陽能電池提供了高達(dá)23.4%(21.3%)的高PCE，并且具有良好的穩(wěn)定性。此外，由于該技術(shù)的可伸縮性，研究人員制備了大面積(156 × 156 mm²)鈣鈦礦子組件，并產(chǎn)生了高達(dá)18.6%的PCE?？偟膩碚f，SRE為真空處理NiO_x薄膜的表面提供了一種方法，并且真空處理NiO_x與濕處理鈣鈦礦結(jié)合的概念有利于推動(dòng)將鈣鈦礦太陽能組件的工業(yè)化。

Surface Redox Engineering of Vacuum-Deposited NiO_x for Top-Performance Perovskite Solar Cells and Modules. Joule, 2022. DOI: 10.1016/j.joule.2022.06.026

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