王佩佩 张晨曦 胡李纳 李仕奇 任炜桦 郝玉英

(太原理工大学物理与光电工程学院， 新型传感与智能控制教育部重点实验室， 太原 030024)

近年来有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells， PSCs)因具有光电转换效率高、制备工艺简单等优点而受到广泛关注.空穴传输层(hole transport layer， HTL)的选择及其优化对器件的性能至关重要.氧化镍(NiOx) HTL具有化学稳定性好、空穴迁移率高、制备方法简单等特点， 在PSCs中得到了广泛应用.本综述从NiOx HTL在平面PSCs中的应用入手， 系统介绍了通过掺杂和表面修饰法实现对NiOx HTL薄膜的结构和光电性能的改性， 并从能级匹配、空穴迁移率及结晶性等多个角度详细评述了NiOx改性对PSCs光电转换效率、填充因子、开路电压、短路电流和稳定性的影响规律， 最后对于NiOx平面PSCs的未来进行了展望.

1 引 言

有机-无机卤化物钙钛矿由于其优异的吸光性能、高载流子迁移率、低陷阱态密度和长的电子空穴扩散长度而成为明星光伏材料.钙钛矿的一般化学式为ABX3， 其中A通常为一价阳离子， 如有机官能团， Cs+等，B通常为Sn2+， Pb2+和Ge2+等，X为卤素阴离子Cl—， Br—或I—.经过十余年的发展， 有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells， PSCs)的光电转换效率(photoelectric conversion efficiency， PCE)已经从3.8%提升到25.5%[1-4]， 可与商用的硅基太阳能电池相媲美.

PSCs的结构主要分为介孔结构和平面结构，根据其光生载流子传输方向又分为正置结构和倒置结构(图1(a)为正置介孔结构， 图1(b)为倒置介孔结构， 图1(c)为正置平面结构， 图1(d)为倒置平面结构).介孔结构是借鉴染料敏化太阳能电池的结构……