柔性脂环铵诱导双面缺陷钝化实现高效且操作稳定的钙钛矿太阳能电池

研究人员开发了一种新型双面钝化剂环己基甲基氟化铵(CMAF)，通过简单旋涂在SnO2层上即可同时钝化钙钛矿活性层的上下界面缺陷。该研究解决了传统分步钝化工艺复杂的问题，使钙钛矿太阳能电池(PSCs)效率提升至25.52%，并显著改善了器件湿度和长期操作稳定性。

　　

在钙钛矿太阳能电池(PSCs)领域，同时钝化钙钛矿活性层上下界面缺陷对提升器件效率和操作稳定性至关重要。传统方法需要分步处理，工艺复杂。这项研究创新性地开发了环己基甲基氟化铵(CMAF)这种"双面特工"分子——氟离子(F^-)专攻SnO₂表面缺陷，而环己基甲基铵阳离子(CMA⁺)则在退火过程中自动迁移至钙钛矿表面，精准修复A位空位。更有趣的是，这种柔性脂环结构分子展现出独特的"分子舞步"，其分散的静电势分布使其能在[PbI₆]^4-框架中灵活穿梭。与苯甲基氟化铵(PMAF)的对比实验揭示，CMA⁺的脂环结构就像"分子滑轮"般提升了迁移效率。该研究不仅实现了25.52%的冠军效率，更开创了"一石二鸟"的界面工程新策略，为钙钛矿器件的分子设计提供了全新思路。