浙江大学陈红征&傅伟飞&福建师范大学王漾&浙江工业大学王垚最新AEM：NiOx的界面修饰用于高效稳定的反式钙钛矿太阳电池

第一作者：周宇、黄小镇、张金森

通讯作者：王垚、王漾、傅伟飞、陈红征

单位：浙江大学、福建师范大学、浙江工业大学、浙江大学杭州国际科创中心

氧化镍是反式钙钛矿太阳电池（PSC）中最有前途的空穴传输材料之一，但会与钙钛矿发生不良反应，导致器件性能和稳定性受限。自组装单层（SAM）被证明可以有效优化NiOx/钙钛矿界面，但界面处SAM致密性的重要性研究较少。

近日，来自浙江大学的陈红征教授、傅伟飞博士和福建师范大学王漾教授以及浙江工业大学王垚副教授合作，在国际知名期刊Advanced Energy Materials上发表题为“Interfacial Modification of NiOx for Highly Efficient and Stable Inverted Perovskite Solar Cells”的文章。该文章在氧化镍/钙钛矿界面引入SAM分子，其中TBT-BA在氧化镍上形成最致密的SAM，从而改善了氧化镍/SAM/钙钛矿界面，增强了界面载流子提取，抑制了界面不良反应和载流子复合。因此，基于TBT-BA的反式钙钛矿太阳电池获得了24.8%的光电转换效率（PCE），并且在氮气手套箱中60℃保存2635小时后，仍保持了初始PCE的88.7%。

DFT计算表明TBT-BA具有最致密的分子间堆积，通过吸收也可以计算得到TBT-BA在NiOx上具有最高的表面覆盖率。NiOx/SAM/钙钛矿界面的能级排列表明，TBT-BA修饰后的NiOx具有最好的电子阻挡能力，但仅从能级上考虑TBT-BA修饰后的NiOx对于空穴提取并不是最有利的。

SEM和XRD表明，SAM修饰可以改善了钙钛矿埋底界面，使针孔减少，晶粒尺寸增大。PL和TRPL表明钙钛矿在NiOx/TBT-BA界面具有最有效的载流子提取。

基于TBT-BA修饰的NiOx的反式器件实现了24.8%的最高PCE。该器件还表现出优异的热稳定性，在氮气手套箱中60°C下保存2635小时后，保持了88.7%的初始PCE。

Interfacial Modification of NiOx for Highly Efficient and Stable Inverted Perovskite Solar Cells

王垚副教授简介：2011年毕业于浙江大学理学院物理系，2018毕业于浙江大学材料科学与工程学院获得博士学位，2019.01-至今任职浙江工业大学材料科学与工程学院副教授。课题组从事计算凝聚态物理、基于材料基因组的锂电池固态电解质设计、机器学习势函数等方面的研究。以第一/通讯作者身份发表在Science、Nat. Commun.、Adv. Mater.、Nano Lett.等国内外权威期刊多篇。主持国家自然科学基金青年基金项目1项。

王漾教授简介：博导，闽江学者特聘教授，福建省高层次人才，福建师范大学“宝琛计划”高端人才。2009年毕业于中国科学技术大学获得学士学位，2015年毕业于中国科学院长春应用化学研究所获得博士学位。2015-2020年分别于台湾清华大学、南方科技大学从事博士后研究工作，2020-2021年于厦门大学任特聘副研究员。课题组长期从事新型有机共轭分子设计、光电功能材料合成与器件应用等方面的研究。累计发表SCI期刊论文50余篇，其中以第一/通讯作者身份发表在Nat. Energy、J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater.、Adv. Energy Mater.、Sci. China Chem.等国内外权威期刊20余篇，多篇论文被选为ESI高被引论文或期刊封面论文。主持国家级与省部级项目多项。

傅伟飞博士简介：2010年和2015年在浙江大学高分子科学与工程学系分别获得学士和博士学位，博士师从陈红征教授，先后在浙江大学、华盛顿大学Alex K.-Y. Jen教授课题组、达姆斯塔特工业大学Michael Saliba教授课题组从事博士后或专职研究员研究工作。2023年9月加入浙江大学杭州国际科创中心。长期从事有机和钙钛矿光伏材料和器件的研究。以第一作者（包括共一）和通讯作者身份在Adv. Mater.，ACS Energy Letters等学术刊物上发表研究论文30多篇，被引用6000余次。

陈红征教授简介：浙江大学求是特聘教授。1984-1994在浙大攻读本科和博士学位，毕业后留校任教，主要从事有机高分子和有机无机杂化钙钛矿光电功能材料与器件的研究。国家杰出青年基金获得者，荣获全国创新争先奖、浙江省自然科学一等奖和中国化学会青年化学奖等。承担国家和省部级重大/重点项目20多项；发表论文500多篇，专著1部，入选科睿唯安高被引科学家；授权发明专利60项，部分成果得到转化。现兼任《ACS Applied Polymer Materials》和《高分子通报》副主编等。