韩国全南大学研究团队开发出新型金属氧化物钙钛矿太阳能电池，具有高稳定性

【据Materialstoday网站3月13日报道】钙钛矿材料用作太阳能光伏器件具有成本低、效率高的优势。但是，已报道的材料一直是基于聚合物的电子和空穴导电，并且它们对空气和湿气高度敏感。

近日，韩国全南大学的研究人员开发出一种简单的化学工艺，为钙钛矿太阳能电池制造基于金属氧化物的空穴导电[Materials Today（2018），DOI：10.1016 / j.mattod.2017.12.002。

Chang Kook Hong领导的团队合成了p型纳米多孔氧化镍（NiOx）薄膜，作为空穴传输层（HTL）。多孔纳米结构是光学透明的，并且能够实现比常规有机/聚合物空穴传导层更高的传导。但由于这种钙钛矿材料对空气高度敏感，研究人员在顶部添加了一个空气稳定的n型ZnO纳米粒子电子传输层（ETL）。

该论文第一作者Sawanta S. Mali解释道：“纳米多孔NiOx具有极高的稳定性，有利于空穴迁移。纳米多孔结构提供了纳米壁通道，使空穴更容易传输，并且提供了优异的钙钛矿/ NiOx界面。”

与传统的聚合物材料相比，NiOx还能作为钙钛矿的电荷提取层。结果显示，基于NiOx薄膜的p-i-n型倒置钙钛矿太阳能电池，具有快速的电子传输和低复合率，超过19％。

此外，与聚合物材料基相比，基于NiOx的太阳能装置在空气中更加稳定。即使在超过五个月后，这些器件的性能几乎没有下降。

目前，空穴 – 电子的迁移率仍然很低，但该团队表示，合适的催化剂可以改善这种情况。研究人员正在研究Li掺杂的NiOx和Mg-ZnO，以提高空穴和电子迁移率。

研究人员正在研究用于大面积钙钛矿装置的超声喷雾技术，他们相信这些技术将为高效，空气稳定的太阳能电池提供新的方法。

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