摘要：西安交通大學電信學院闕文修教授課題組通過回顧已發表的關於氧化鎳材料的研究論文，特別是其在鈣鈦礦太陽能電池中相關應用的報道，對其自身的材料特性，製備方法及改性工藝進行了詳細的總結和討論。研究者相信，此研究較爲詳細地總結了氧化鎳納米材料的基礎材料特性，豐富的薄膜製備工藝，及其在不同鈣鈦礦太陽能電池結構中的廣泛應用。

太陽能作爲一種高效、無污染的可再生資源，如今在世界範圍內受到前所未有的重視。太陽能光伏器件是高效利用太陽能的一個重要途徑，通過利用半導體的光伏效應把吸收的光能直接轉化爲電能來供使用。最近幾年，有機-無機鹵化物鈣鈦礦材料被證明是一種有着光明前途的光伏材料，自報道以來得到了廣泛而深入的研究，目前爲止認證的最高能量轉化效率也達到了23.7%。這其中，因爲複雜的摻雜過程和較差穩定性使有機載流子傳輸材料在實際應用中並不是那麼有前途，也嚴重限制着其未來的商業發展。因爲自身優異的光電性能和穩定性，無機氧化鎳材料被認爲是一種優秀的空穴傳輸材料來應用於鈣鈦礦太陽能電池。

西安交通大學電信學院闕文修教授課題組通過回顧已發表的關於氧化鎳材料的研究論文，特別是其在鈣鈦礦太陽能電池中相關應用的報道，對其自身的材料特性，製備方法及改性工藝進行了詳細的總結和討論。首先，因爲自身合適的功函數和能帶位置，無機氧化鎳材料被越來越廣泛的應用於鈣鈦礦太陽能電池。據報道，許多不同的薄膜製備工藝被用來製備氧化鎳空穴傳輸層，這其中包括溶膠凝膠法，旋塗氧化鎳納米顆粒，燃燒法，電沉積法，蒸鍍法，濺射法，脈衝激光沉積法和原子沉積法等等，通過適當的處理條件，他們都可以製備出均勻緻密的氧化鎳薄膜。與此同時，爲了提高電池器件的性能，多種不同方法被用來改善氧化鎳薄膜的光電特性。一方面，表面修飾的方法可以顯著改善氧化鎳薄膜的表面特性，通過調節材料功函數可以使功能層薄膜能級更加匹配，增強空穴提取能力；薄膜表面浸潤性的改變也可以提升後續沉積的鈣鈦礦薄膜質量。另一方面，摻雜也可以有效地改變氧化鎳薄膜的光電特性，如透明度、能帶結構、功函數、載流子密度和電導率等。更高的透光性，更加匹配的能級結構和更加高效的載流子抽取效率等因素可以使最終鈣鈦礦太陽能電池的器件效率得到大幅度的提升。

研究者相信，此研究較爲詳細地總結了氧化鎳納米材料的基礎材料特性，豐富的薄膜製備工藝，及其在不同鈣鈦礦太陽能電池結構中的廣泛應用。進一步闡述了通過薄膜表面修飾及內部摻雜改性的方式來大幅度提升氧化鎳薄膜的光電特性，爲後續氧化鎳基鈣鈦礦太陽能電池研究提供思路。

相關論文在線發表在Solar RRL (DOI: 10.1002/solr.201900001)上。