NiO作为高功函的p型氧化物半导体，是少数具有电子阻挡特性的空穴传输层材料，应用于光电器件有望显著提高器件性能。但是目前一方面前驱体溶液原位制备NiO氧化物薄膜的反应温度过高（>250 °C），另一方面纯相NiO胶体纳米晶的合成不成熟，导致溶液工艺制备NiO界面层的温度过高，严重制约了其在柔性光电器件中的应用。基于以上背景，浙江大学材料系金一政小组从NiO的合成化学出发开展研究，在p型NiO薄膜的低温制备与其在溶液工艺光电器件中的应用等取得系列进展，相关成果分别发表于 Advanced Energy Materials 和Nano Letters杂志。
针对胶体纳米晶路线，硕士生奕清和梁骁勇等人在机理研究过程中发现NiO胶体纳米晶反应活性较高，易被原位还原为Ni金属。因此，通过在体系中引入惰性的LiSt作为“保护配体”吸附在NiO纳米晶的表面，从而降低了NiO纳米晶的活性（见图1）。所得到的纯相NiO胶体纳米晶可在130°C条件下加工成膜，并应用于溶液工艺的柔性高分子发光二极管（PLED）和有机光伏器件（OPV）中，表现出优越的空穴传输特性。同时，研究证明“保护配体”不仅适用于NiO纳米晶的合成，也为控制无机胶体纳米晶的反应活性，制备常规体系中不稳定的胶体纳米晶提供了一条新思路。该工作发表于Nano Letters（2014, 14, (6), 3117-3123, DOI: 10.1021/nl501763z）。
针对前驱体反应路线，博士生白赛基于溶液燃烧法“自我供给能量”的反应特性，在前驱体溶液中分别引入硝酸镍作为氧化剂、乙酰丙酮或者甘氨酸作为燃料，通过优化反应体系中燃料的种类以及燃料与氧化剂的比例控制体系的氧化还原特性，成功地在较低温度下（175°C）制备出了均匀致密的纯相NiO薄膜。在此基础上，与苏州大学孙宝全课题组、瑞典Linköping大学Fengling Zhang和Feng Gao等开展合作研究，将溶液燃烧法制备的NiO薄膜用于OPV及PLED器件中，器件性能优异。该成果发表于Advanced Energy Materials （2014, 4, (6), DOI: 10.1002/aenm.201301460),并被该杂志以背封面的形式highlight报道（见图2）。
上述工作得到了国家自然科学基金面上项目、国家863项目、浙江省自然科学基金杰出青年项目、浙江省科技厅公益科研项目、硅材料国家重点实验室、浙江大学唐仲英传感中心和浙江大学高新化学中心的资助与支持，电镜方面的工作得到浙江大学电镜中心金传洪教授小组的帮助。
