通过高效硒化锑薄膜太阳能电池中的双孔传输层调节载流子动力学

《Journal of Materials Chemistry C》：Modulation of carrier dynamics via dual-hole transport layers in high-efficiency antimony selenide thin-film solar cells

抗波动化硒（Sb?Se?）薄膜太阳能电池中，采用酞菁（Pc）/镍氧化物（NiO?）双空穴传输结构解决了单一NiO?的传输能力差和势垒高问题，通过优化能带匹配和载流子传输路径，使器件转换效率提升至7.27%。

　　

硒化锑（Sb?Se?）由于其合适的带隙和低成本，成为薄膜太阳能电池的一种有前景的吸收材料。然而，常用的有机空穴传输层Spiro-OMeTAD价格昂贵且不稳定。氧化镍（NiO?）作为一种更稳定、成本更低的替代品，已在多种薄膜太阳能电池中展现出优异的应用性能，包括基于钙钛矿的器件。不过，NiO?的空穴传输能力较差，并在与Sb?Se?和金电极接触时会产生较大的背接触势垒。为了解决这些问题，我们提出了一种由酞菁（Pc）/NiO?组成的双空穴传输结构。酞菁具有较高的载流子迁移率，其价带与NiO?相匹配，从而促进了高效的空穴传输并降低了界面势垒。NiO?具有较宽的带隙，可以阻挡电子并抑制复合现象。这种双结构显著提升了器件性能，使其功率转换效率达到了7.27%，优于单层NiO?器件，充分体现了我们双层设计的优势。