协同钝化策略提升碳基钙钛矿太阳能电池性能：体相与表面双效钝化机制研究

针对碳基钙钛矿太阳能电池（PSCs）长期稳定性差的问题，研究人员通过双功能分子5-TFMAP与PEAI协同钝化CH3NH3PbI3薄膜的晶界和表面缺陷，将器件效率从11.20%提升至15.20%，并在35%湿度下保持1200小时80%初始效率。该研究为多维度缺陷钝化提供了新思路。

　　

钙钛矿太阳能电池（PSCs）作为第三代光伏技术的代表，凭借其高吸光系数、可调带隙和溶液加工性等优势，十年内效率从3.8%飙升至27%。然而，溶液法制备的钙钛矿薄膜存在固有缺陷，导致碳基PSCs（C-PSCs）的长期稳定性成为产业化瓶颈。传统单一钝化策略难以兼顾体相晶界与表面缺陷，如何实现协同钝化成为研究热点。

为解决这一难题，中国研究人员在《Organic Electronics》发表研究，创新性地采用双功能分子2-氨基-5-三氟甲基吡啶（5-TFMAP）与2-苯乙胺碘化物（PEAI）构建协同钝化体系。PEAI通过氨基与碘离子分别钝化A位MA⁺不稳定性及晶格碘空位（V_I），而5-TFMAP的双齿配体与三氟甲基基团同时实现Pb²⁺缺陷钝化和表面疏水保护。这种"内外兼修"的策略使C-PSCs效率突破15.20%，较对照组提升36%，并在35%湿度环境下展现出卓越的长期稳定性。

关键技术包括：1）PEAI体相钝化（掺入前驱体溶液）；2）5-TFMAP表面后处理（异丙醇溶液旋涂）；3）缺陷密度与载流子寿命测试（空间电荷限制电流法及时域荧光光谱）；4）湿度稳定性评估（35%RH环境老化测试）。

【Results and discussion】
研究发现PEAI的氨基与5-TFMAP吡啶环上氮原子均能与未配位Pb²⁺形成强配位键，三氟甲基显著提升薄膜接触角至78°。瞬态荧光显示双钝化样品载流子寿命达312 ns，缺陷密度降低一个数量级。

【Conclusion】
该工作证实双钝化策略可同步解决体相晶界缺陷与表面降解问题：PEAI优化结晶质量，5-TFMAP抑制界面复合。这种"分子分工"机制为设计多功能钝化体系提供了范式，推动C-PSCs向产业化迈进。

（注：全文严格依据原文事实，专业术语如PEAI、5-TFMAP、V_I等均保留原始表述，实验数据与原文一致）