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逆型ペロブスカイト太陽電池（PSC）の穴輸送層（HTL）としてのニッケル酸化物（NIO）は、主に照明下での安定性が高いため、広く研究されています。フォトルミネセンス（PL）の消光挙動はPCEの増加と一致しないが、NIO HTLを使用した電力変換効率（PCE）の増加は多数のレポートで提示されています。NIO HTLと有機無機ハロゲン化物ペロブスカイト吸収体間の電荷キャリア輸送のダイナミクスは、有機/ポリマーのHTLとは対照的に、まだ明確に理解されておらず、非常に珍しいことです。原子層堆積（ALD）によって正確に制御された厚さをNIO HTLSに堆積させ、太陽光発電のパフォーマンスと穴の伝達特性を研究しました。基底状態漂白（GSB）回復は、超高速過渡吸収分光法（TAS）によって観察されました。これは、ペロブスカイトとNIO HTLの間で後方穴注入が発生したことを示唆しているため、珍しいPLの挙動が明確に説明できます。NIO HTLからPerovskite吸収体への後方穴注入は、同様の価数帯（VB）エネルギー位置から発生しました。NIO HTLSの厚さの増加により、VB共有が誘導され、近赤外（NIR）フェムト秒TASに光誘起穴吸収スペクトルの赤方偏移が発生し、PL強度が減少しました。この研究のNIO、無機金属酸化物輸送層に関する我々の研究は、厚さ依存性と有機層との比較を提供します。
逆型ペロブスカイト太陽電池（PSC）の穴輸送層（HTL）としてのニッケル酸化物（NIO）は、主に照明下での安定性が高いため、広く研究されています。フォトルミネセンス（PL）の消光挙動はPCEの増加と一致しないが、NIO HTLを使用した電力変換効率（PCE）の増加は多数のレポートで提示されています。NIO HTLと有機無機ハロゲン化物ペロブスカイト吸収体間の電荷キャリア輸送のダイナミクスは、有機/ポリマーのHTLとは対照的に、まだ明確に理解されておらず、非常に珍しいことです。原子層堆積（ALD）によって正確に制御された厚さをNIO HTLSに堆積させ、太陽光発電のパフォーマンスと穴の伝達特性を研究しました。基底状態漂白（GSB）回復は、超高速過渡吸収分光法（TAS）によって観察されました。これは、ペロブスカイトとNIO HTLの間で後方穴注入が発生したことを示唆しているため、珍しいPLの挙動が明確に説明できます。NIO HTLからPerovskite吸収体への後方穴注入は、同様の価数帯（VB）エネルギー位置から発生しました。NIO HTLSの厚さの増加により、VB共有が誘導され、近赤外（NIR）フェムト秒TASに光誘起穴吸収スペクトルの赤方偏移が発生し、PL強度が減少しました。この研究のNIO、無機金属酸化物輸送層に関する我々の研究は、厚さ依存性と有機層との比較を提供します。
Nickel oxides (NiO) as hole transport layers (HTLs) in inverted-type perovskite solar cells (PSCs) have been widely studied mainly because of their high stability under illumination. Increases in the power conversion efficiency (PCE) with NiO HTLs have been presented in numerous reports, although the photoluminescence (PL) quenching behavior does not coincide with the PCE increase. The dynamics of the charge carrier transport between the NiO HTLs and the organic-inorganic halide perovskite absorbers is not clearly understood yet and quite unusual, in contrast to organic/polymerics HTLs. We deposited NiO HTLs with precisely controlled thicknesses by atomic layer deposition (ALD) and studied their photovoltaic performances and hole transfer characteristics. Ground state bleaching (GSB) recovery was observed by ultrafast transient absorption spectroscopy (TAS), which suggested that backward hole injection occurred between the perovskites and NiO HTLs, so that the uncommon PL behaviors can be clearly explained. Backward hole injection from the NiO HTL to the perovskite absorber originated from their similar valence band (VB) energy positions. The thickness increase of the NiO HTLs induced VB sharing, which caused a red-shift of the photoinduced hole absorption spectrum in near-infrared (NIR) femtosecond TAS and a decrease in the PL intensity. Our studies on inorganic metal oxide transport layers, NiO in this work, with a thickness dependence and the comparison with organic layers provide a better understanding of the interfacial carrier dynamics in PSCs.
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