Year: 2025
Type: article
Abstract: 非化学计量配比的氧化镍(NiOx)薄膜成本低廉且能级可调, 因此被广泛用作有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池的空穴传输层, 但其较低的电导率制约了电池能量转化效率(PCE)的提升. 本文利用自制的NiOx和Au纳米粒子水溶液, 通过分层旋涂方法将粒径约20 nm的Au纳米粒子嵌入NiOx薄膜, 然后应用于平面倒置型MAPbI3太阳能电池, 探究Au纳米粒子对电池光伏性能和空气稳定性的影响. 实验结果表明, 在NiOx空穴传输层中嵌入Au纳米粒子后, 电池填充因子增大, PCE从13.92%提升至16.19%. 未封装电池在空气中放置720 h后, 开路电压无明显衰减, PCE仍保持初始值的60%以上, 稳定性优于在空穴传输层掺杂其它金属纳米粒子的MAPbI3太阳能电池. 嵌入Au纳米粒子使得NiOx薄膜价带顶能级更匹配MAPbI3, 从而增强了NiOx薄膜提取空穴的能力. 同时, Au纳米粒子引发的局域表面等离子体共振效应提升了NiOx薄膜的电导率和空穴迁移率, 以上因素协同作用提高了器件光伏性能和空气稳定性.
Authors: YaoSong HUANG, LiangQin ZENG, YuYi LI, SiYing YUAN, Ping CHEN, XiaoYan QIU
Language: English
Subfield: Electrical and Electronic Engineering
Field: Engineering
Domain: Physical Sciences
Open Access status: bronze
OpenAlex ID: W4416984141