第一作者：李思博

通讯作者：何思斯*，丘龙斌*

单位：哈尔滨工业大学（深圳），南方科技大学

高质量的电荷传输层和光活性钙钛矿层的制备有望实现可规模化、高效率、长期稳定的钙钛矿光伏组件。其中具有无机空穴传输层的倒置结构有望实现长期稳定性。在各种空穴传输材料中，氧化镍已被研究用于高效稳定的钙钛矿太阳能电池。传统的沉积方法或较难进行大规模保形沉积，或需要高真空工艺。化学浴沉积通过溶液工艺可实现均匀、共形和可规模化的涂层。然而，传统的化学浴沉积氧化镍需要较高的退火温度，这阻碍化学浴沉积氧化镍在聚合物基底和陷光结构硅底电池上进行制备。因此，一个较低的加工温度尤为重要。

基于此，南科大丘龙斌/哈工深何思斯，在《Small》上发表题为《Low-Temperature Chemical Bath Deposition of Conformal and Compact NiO_x for Scalable and Efficient Perovskite Solar Modules》的研究工作，报道了一种以氨基醇为配体可控镍离子释放和沉积方法，在270 °C的低煅烧温度下得到均匀、共形的氧化镍薄膜。反式结构钙钛矿太阳能电池和大面积太阳能组件的PCE分别达到22.03%和19.03%。本工作中所报道大面积氧化镍薄膜的高效、低温、可规模化的化学浴沉积路线有望进一步提高其在大面积光伏组件的应用。

受到纳米晶氧化镍（NC-NiO_x）与化学浴沉积氧化镍（CBD-NiO_x）制备方法的启发，我们提出了一种控制镍离子（Ni²⁺）释放速率的策略，并将其应用在钙钛矿光伏组件中。这种方法：首先将Ni²⁺与氨基醇配体混合得到相应的配合物，随后通过引入氢氧化钾作为沉淀剂，诱导Ni²⁺与OH^-在衬底上构建一个共形沉积的氢氧化镍（Ni(OH)₂）前驱层，再通过270 °C 的煅烧得到均匀、共形的NiO_x薄膜。该策略可以使用在ITO，FTO衬底上，可用于大面积沉积，如图1c所示。

图1. 化学浴沉积的氧化镍薄膜在不同配体下的沉降模型，以及薄膜不均匀沉积的解决方案。

图2. CBD-NiO_x薄膜在不同钙钛矿组分下的光电性质，以及修饰后光伏组件的光伏性能和稳定性测试。

Low-Temperature Chemical Bath Deposition of Conformal and Compact NiO_x for Scalable and Efficient Perovskite Solar Modules

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