氧化鎳(NiOx)是鈣鈦礦太陽能電池(PSC)最有前途的無機空穴傳輸層之一，因為它具有低成本、高空穴遷移率和優(yōu)異的穩(wěn)定性。然而，NiOx/鈣鈦礦界面處不匹配的能級和不良化學(xué)反應(yīng)限制了NiOx基鈣鈦礦太陽能電池的性能。鑒于此，2022年4月15日華中科技大學(xué)李雄團隊于CEJ刊發(fā)采用p型有機半導(dǎo)體的熱穩(wěn)定高效雙層NiOx基反式平面鈣鈦礦太陽能電池的研究成果。研究人員探索了一種 p 型半導(dǎo)體TPA-BA來修飾NiOx/鈣鈦礦界面并在NiOx和鈣鈦礦之間形成中間空穴傳輸層 (HTL)，以實現(xiàn)高效穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽能電池。該分子包含三苯胺和羧基官能團，它們可以錨定在 NiOx表面，并通過最小化界面帶能量偏移來促進鈣鈦礦和NiOx層之間的空穴轉(zhuǎn)移。此外，雙層NiOx HTL在NiOx/鈣鈦礦界面處表現(xiàn)出降低的化學(xué)反應(yīng)性，否則會導(dǎo)致有害的鈣鈦礦降解。因此，展示了具有高達1.15 V的開路電壓值和22.25%的功率轉(zhuǎn)換效率的冠軍器件——對于基于NiOx的鈣鈦礦太陽能電池而言，這是一個很高的值。更重要的是，與未修飾的鈣鈦礦太陽能電池相比，中間的HTL改性鈣鈦礦太陽能電池表現(xiàn)出顯著提高的器件穩(wěn)定性，在1個太陽光照射和85 ℃老化下連續(xù)運行1000小時后，分別保持了超過90%的初始效率。這項工作使TPA-BA有望成為用于光電應(yīng)用的p型金屬氧化物和鈣鈦礦之間的中間HTL。