纳米氧化镍:钙钛矿太阳能电池应用与使用方法

时间: 2024-12-19
作者: 百灵威
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纳米氧化镍:钙钛矿太阳能电池应用与使用方法-百灵威

    纳米氧化镍在钙钛矿太阳能电池中有着多方面重要应用。其作为空穴传输层材料发挥关键作用,空穴传输性能上,NiOx能够高效地把钙钛矿吸光层生成的空穴传输至外电路,进而提升电池的光电流密度与光电转换效率。稳定性方面,NiOx兼具良好的化学稳定性与热稳定性,可在长期使用时维持稳定性能,有效延长电池的使用寿命。加工性能上,NiOx溶液具备出色的分散稳定性以及较宽的温度适用范围,能适配刀刮涂、喷墨印刷、喷涂等多种加工手段,这为大面积、高效率钙钛矿太阳能电池的制备创造了有利条件,有力推动了钙钛矿太阳能电池在相关领域的发展与应用。

    氧化镍薄膜制备方法多样且各有特点。

  • 溶胶-凝胶法:先将镍盐(如硝酸镍)溶于溶剂并加入络合剂(如柠檬酸)和催化剂,经加热或调pH值引发水解缩聚形成溶胶。再用旋涂等方式将溶胶涂覆在基底(如FTO玻璃)上,最后干燥退火,使溶剂挥发、有机成分分解,得到氧化镍薄膜。
  • 化学溶液旋涂法:选取氧化镍前驱体(如醋酸镍)溶入有机溶剂并加添加剂。把溶液滴在基底上,用旋涂仪旋转基底成液膜,可多次旋涂控制厚度。之后高温退火使前驱体分解转化为氧化镍薄膜,退火温度与时间依前驱体种类和薄膜要求优化。
  • 物理气相沉积法:先备好镍源物质(如镍片或镍粉)置于蒸发源。对沉积腔室抽真空至10⁻⁴Pa以下,然后加热蒸发源(可电阻加热、电子束蒸发或溅射)使镍源蒸发成气态,在基底沉积成膜,再在氧气气氛中氧化处理金属镍薄膜得到氧化镍薄膜,氧化温度与时间依实际确定。
  • 直流电源反应溅射法:在通水加热基板条件下,以直流电源驱动,在氧、氩混合气中使金属镍靶材溅射,镍原子与氧反应沉积在基底上成膜。操作时要将基底放入设备,调好本底真空、基板温度、镀膜时间、工作气压、氧气比例和溅射功率密度等参数,以镍为靶材溅射得到透明态氧化镍薄膜。
  • 化学浴沉积法:先配制含镍源和有机配体的前驱液,再将有导电层的基底放入其中,在一定温度和时间下,镍离子在基底表面化学反应并沉积形成氧化镍薄膜,前驱液配制与沉积条件控制很关键。
产品列表:
品名 CAS 货号
Nickel oxide, 99%, particle size: 4-8nm, 2.5wt.% in n-hexanol colloidal dispersion
氧化镍
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