近日，我校发光材料与信息显示研究院、万博体育 谢立强副教授、魏展画教授团队在国际期刊Advanced Energy Materials上发表了题为“Recrystallizing Sputtered NiOx for Improved Hole Extraction in Perovskite/Silicon Tandem Solar Cells”的文章。

Advanced Energy Materials是Wiley出版社旗下的国际能源材料科学领域顶级期刊（2024年影响因子：24.4），是业内公认的高学术质量科技期刊。

溅射氧化镍（NiOx）是一种适用于生产线的钙钛矿/硅串联太阳能电池空穴传输层（HTL）的沉积方法。然而，该技术常导致薄膜晶粒尺寸较小且结构缺陷显著，从而降低了电子导电性。此外，复杂的表面化学特性及不理想的Ni3+/Ni2+比例限制了自组装单层（SAMs）的有效结合，进而影响了钙钛矿/HTL界面的空穴提取。为解决这些问题，本研究采用了一种重结晶策略，通过使用工业上可获得的氧化剂过氧化钠（NaIO4）处理溅射得到的NiOx薄膜。这一处理不仅提高了薄膜的晶体质量和Ni3+/Ni2+比例，还增加了镍氧氢氧化物的含量。这些改进增强了SAM在NiOx上的锚定能力，并优化了钙钛矿/HTL界面的空穴提取效率。此外，NaIO4处理促进了钠离子在钙钛矿层内的扩散，并减少相分离现象，从而提升器件稳定性。因此，在0.12平方厘米面积下，带有1.68电子伏特带隙的单结钙钛矿太阳能电池实现了23.22%的能量转换效率（PCE）。同时，面积为1平方厘米的钙钛矿/硅串联电池达到了30.48%的PCE。在25°C条件下进行最大功率点跟踪（MPP），封装后的串联设备在1阳光照射300小时后仍保留95%的初始PCE。

该研究工作在谢立强副教授、魏展画教授的指导下，由我校博士研究生靳永斌、酆辉平及硕士研究生李英霁等共同完成，研究得到了国家自然科学基金、福建省自然科学基金及华侨大学科研基金的资助。

论文链接：//onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202403911