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Evaporated Nickel Oxide Films with Slow Annealing and Interface Modification for Perovskite Solar Cells

材料科学 退火(玻璃) 氧化镍 非阻塞I/O 薄膜 光电子学 氧化物 钙钛矿(结构) 化学工程 纳米技术 冶金 催化作用 工程类 生物化学 化学
作者
J. Su,Guoyuan Zheng,Bitao Chen,Pengpeng Dong,Bin Ma,Disheng Yao,Nan Tian,Yong Peng,Jilin Wang,Fei Long
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
被引量:4
标识
DOI:10.1021/acsami.4c00249
摘要

Electron-beam-evaporated nickel oxide (NiOx) films are known for their high quality, precise control, and suitability for complex structures in perovskite (PVK) solar cells (PSCs). However, untreated NiOx films have inherent challenges, such as surface defects, relatively low intrinsic conductivity, and shallow valence band maximum, which seriously restrict the efficiency and stability of the devices. To address these challenges, we employ a dual coordination optimization strategy. The strategy includes low heating rate annealing of NiOx films and using an aminoguanidine nitrate spin coating process on the surfaces of NiOx films to strategically modify NiOx films itself and the interface of NiOx/PVK. Under the synergistic effect of this dual optimization method, the quality of the films is significantly improved and its p-type characteristics are enhanced. At the same time, the interface defects and energy level alignment of the films are effectively improved, and the charge extraction ability at the interface is improved. The combined treatment significantly improved the efficiency of inverted PSCs, from 17.85% to 20.31%, and enhanced device stability under various conditions. This innovative dual-coordinated optimization strategy provides a clear and effective framework for improving the performance of NiOx films and inverted PSCs.
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