综述:分子视角洞察倒置钙钛矿太阳能电池顶部界面钝化策略

【字体: 时间:2025年08月27日 来源:Small 12.1

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  这篇综述聚焦倒置钙钛矿太阳能电池(IPSCs)的界面缺陷问题,系统梳理了钙钛矿顶部界面缺陷的化学起源与钝化策略。通过分析有机胺卤化物构建2D/3D异质结、路易斯酸碱(Lewis acid/base)钝化、多功能基团协同钝化等分子层面设计,为开发高效稳定IPSCs提供了理论指导。

  

Abstract

倒置钙钛矿太阳能电池(IPSCs)因其卓越的光电性能成为光伏领域的研究热点,但钙钛矿材料丰富的缺陷(尤其是薄膜顶部界面)制约了其效率与稳定性的进一步提升。本文从分子视角切入,揭示了界面缺陷的化学本质,并评述了前沿钝化策略:通过有机胺卤化物(如PEAI)构建2D/3D异质结可有效降低界面能垒;路易斯酸(如PbI2)与路易斯碱(如硫醇)的配位作用能精准修复Pb2+和I-空位;多功能分子(如含羧基/氨基的聚合物)通过协同作用实现多缺陷位点同步钝化。

Graphical Abstract

研究强调分子水平的设计逻辑与界面工程:例如,π共轭分子通过电子云重排增强载流子提取,而氟化修饰的钝化层可同时提升薄膜疏水性与界面能级匹配。原位表征技术(如原位XRD和TOF-SIMS)证实了钝化剂在退火过程中的动态行为,为优化工艺提供了直接证据。

Conflict of interest

作者声明无利益冲突,所有结论均基于实验数据与理论分析。全文贯穿"结构-性能"关系研究范式,为开发兼具高效率(>25%)和高工作稳定性(>1000小时)的IPSCs奠定了方法论基础。

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