在2015年，香港大學Wallace Choy教授團隊發明了一種簡單化學沉淀方法來合成高度結晶無摻雜的NiOx納米晶顆粒，從而能夠采用低溫溶液法制備結晶度高，成膜性好且具有極高空穴傳輸性能的空穴傳輸層，將其應用于在剛性和柔性襯底上并獲得具有17.60%和14.53%的光電轉化效率的高效反式鈣鈦礦太陽電池。
基于以上制備方法，NiOx納米晶不僅僅在單節和柔性鈣鈦礦太陽電池中得到了廣泛的探索和研究，近期還被應用在全鈣鈦礦疊層太陽電池以及鈣鈦礦硅疊層器件中。迄今為止，基于NiOx納米晶的單結和串聯鈣鈦礦太陽電池的最高效率分別為23.91%和27.40%。
在這篇綜述中，復旦大學光電研究院張鴻青年研究員聯合香港大學Wallace Choy教授和華北電力大學姚建曦團隊，系統總結了無摻雜NiOx納米晶顆粒的不同合成路線，并對NiOx表界面修飾與功能化進行討論。盡管NiOx/鈣鈦礦界面的改性已被證明是降低界面缺陷密和調控鈣鈦礦膜質量的有效策略，但揭示鈍化機制對于指導未來高效改性材料的設計仍然是非常必要的。同時，無摻雜NiOx納米晶還被用作鈣鈦礦發光二極管和光電探測器中的空穴傳輸層。進一步表明，無摻雜劑的NiOx納米晶是實現高性能鈣鈦礦光電器件的有效空穴傳輸材料，以及廣泛的應用可能與空間，在鈣鈦礦太陽電池產業化的道路上具有重要的應用潛力。
論文信息Dopant-free NiOx?Nanocrystals: A Low-cost and Stable Hole Transport Material for Commercializing Perovskite Optoelectronics
Hong Zhang,?Chenxu Zhao,?Jianxi Yao,?Wallace C. H. Choy
