氧化镍(NiOx)纳米粒子(NP)的非均匀性和与钙钛矿薄膜的层间互连问题是目前进一步开发相应钙钛矿太阳能电池(PVSC)的主要瓶颈。近日,南昌大学陈义旺、谈利承、江西师范大学杨嘉提出了一种多级生长模板策略,通过分别调节镍前体溶液中的分子间力和NiOx/钙钛矿的界面相互作用,逐步改善NiOx-NPs和钙钛矿薄膜的结晶动力学。
本文要点:
1) 掺入的多功能咪唑四氟硼酸盐([CnMIM]BF4)离子液体(IL)最初可以作为NiOx生长的软模板,改变烷基链长可以实现NiOx NP的可控尺寸和可调电子结构。同时,由于静电和空间位阻效应,离子液体优化的NiOx具有优异的溶液分散性,具有良好的印刷适应性。
2) 界面粘附离子液体随后可以调节钙钛矿成核的吉布斯自由能,并提供生长位点以辅助高质量结晶,从而获得具有优异界面互连性的均匀钙钛矿薄膜。因此,未封装PVSC显示出25.73%的效率,以及优异的稳定性,在85°C的N2中储存800小时或在相对湿度为40-50%的空气中老化1400小时后,其初始效率保持在80%以上。
Jiaqi Zhang et.al Crystallization Regulation by Introducing Multistage Growth Template Enables Efficient and Stable Inverted Perovskite Solar Cells EES 2025
DOI: 10.1039/D4EE06199C
https://doi.org/10.1039/D4EE06199C