Au nanoparticle-embedded NiO<sub>x</sub> films for stable and efficient MAPbI<sub>3</sub> solar cells
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 (ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7402-8741)
- Ping Chen (ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0625-0639)
- Ying Li (ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6634-7643)
- Xiaoyan Qiu (ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2799-2145)
- Siying Yuan
- Liangqin Ceng
Publication Details
- Journal
- Zhongguo kexue. Wulixue Lixue Tianwenxue
- Published
- 2025-12-04
- DOI
- https://doi.org/10.1360/sspma-2025-0341
- Primary Topic
- Perovskite Materials and Applications
- Type
- article
- Field-Weighted Citation Impact
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