氧化鎳(NiOx)是鈣鈦礦太陽(yáng)能電池(PSC)最有前途的無(wú)機(jī)空穴傳輸層之一，因?yàn)樗哂械统杀尽⒏呖昭ㄟw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(jí)和不良化學(xué)反應(yīng)限制了NiOx基鈣鈦礦太陽(yáng)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(tuán)隊(duì)于CEJ刊發(fā)采用p型有機(jī)半導(dǎo)體的熱穩(wěn)定高效雙層NiOx基反式平面鈣鈦礦太陽(yáng)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(lái)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(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。該分子包含三苯胺和羧基官能團(tuán)，它們可以錨定在 NiOx表面，并通過(guò)最小化界面帶能量偏移來(lái)促進(jìn)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(huì)導(dǎo)致有害的鈣鈦礦降解。因此，展示了具有高達(dá)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(duì)于基于NiOx的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池而言，這是一個(gè)很高的值。更重要的是，與未修飾的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池相比，中間的HTL改性鈣鈦礦太陽(yáng)能電池表現(xiàn)出顯著提高的器件穩(wěn)定性，在1個(gè)太陽(yáng)光照射和85 ℃老化下連續(xù)運(yùn)行1000小時(shí)后，分別保持了超過(guò)90%的初始效率。這項(xiàng)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。