近年來，采用金屬氧化物與自組裝分子層作為復(fù)合空穴傳輸層的反式鈣鈦礦太陽電池，效率得到快速提升。其中，氧化鎳作為p型金屬氧化物，被廣泛用于構(gòu)建金屬氧化物空穴傳輸層；以咔唑?yàn)橹行?、膦酸基團(tuán)為錨定基團(tuán)的自組裝分子，被廣泛用于構(gòu)建自組裝空穴傳輸層。然而，氧化鎳表面價(jià)態(tài)的復(fù)雜性，給高質(zhì)量自組裝分子層的構(gòu)筑帶來了挑戰(zhàn)。

　　近日，中國科學(xué)院化學(xué)研究所團(tuán)隊(duì)聚焦鈣鈦礦太陽電池研究，在鈣鈦礦薄膜的界面調(diào)控方面取得進(jìn)展。

　　團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并合成了一種新型自組裝分子4-(3-氟-6-甲氧基-9H-咔唑-9-基)丁烷-1-硫醇（MeOF-4SHCz），并將其用于靶向修飾氧化鎳基底表面的Ni3+富集區(qū)域。借助硫醇基團(tuán)的還原性，MeOF-4SHCz可有效還原NiOx基底表面的Ni3+，形成新的S-O-Ni鍵，并與經(jīng)典的P-O-Ni鍵協(xié)同錨定，提高了自組裝層在NiOx表面的整體覆蓋率。

　　該策略提高了鈣鈦礦太陽電池的光伏性能，實(shí)現(xiàn)了26.5%的光電轉(zhuǎn)換效率，并增強(qiáng)了鈣鈦礦太陽電池的長期穩(wěn)定性。

　　相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金委員會、科學(xué)技術(shù)部和中國科學(xué)院的支持。

氧化還原界面修飾機(jī)制