共价三齿分子锚定技术提升了氧化镍的性能，从而实现了高效钙钛矿太阳能电池的制备

《Advanced Materials》：Covalent Tridentate Molecule Anchoring Enhances Nickel Oxide for Efficient Perovskite Solar Cells

镍氧化物表面缺陷与能级匹配问题制约了钙钛矿太阳能电池性能，本研究开发新型多齿配位有机分子[4-(三氟甲基)苯基]三乙氧基硅烷（3F-PTES），通过形成三齿共价键显著增强界面结合力，使表面缺陷密度降低2.5倍，能级差调控至0.01eV，器件效率提升至26.47%且1500小时保持97%初始效率。

　　

摘要

氧化镍（NiO_x）是一种有前景的孔传输材料，适用于钙钛矿太阳能电池，但其高表面缺陷密度以及与钙钛矿的能量级不匹配限制了器件的效率。传统的有机表面修饰剂依赖较弱的氢键或单一的共价键，无法稳定地附着在NiO_x上，从而影响了它们的功能效果。本文介绍了一种多齿配位的有机分子[4-(三氟甲基)苯基]三乙氧基硅烷（3F-PTES），它能够与NiO_x表面形成牢固的三齿共价键，显著增强界面结合强度和表面覆盖率（相比传统的羧基修饰基团）。结果，与羧基修饰的样品相比，界面缺陷密度降低了2.5倍，并有效抑制了NiO_x与钙钛矿之间的脱质子反应，从而大幅改善了界面接触。设计的三氟甲基末端基团还能够精确调节NiO_x的能量级，实现与钙钛矿的近乎理想的能带对齐（能量偏移ΔE = 0.01 eV）。将这种改性的NiO_x应用于倒置结构电池中，获得了26.47%的优异光电转换效率（PCE），同时表现出出色的运行稳定性：在最大功率点跟踪条件下（65°C、60%相对湿度、AM 1.5G光照、ISOS-L-3协议）连续运行1500小时后，效率仍保持在初始值的97%。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。