金属卤化物钙钛矿材料由于具有高的吸光系数、较长的载流子寿命及带隙可调等良好的光电物理性能而备受关注。经过10余年的发展，钙钛矿太阳能电池光电转化效率已经超过25.5%，并且器件稳定性也得到了显著提升。然而，金属卤化物钙钛矿晶格较软，在多晶薄膜中容易形成点缺陷(如空位缺陷、间隙缺陷、反位缺陷等)。这些缺陷往往会作为非辐射复合中心引起电压损失，导致器件性能下降。此外，在光照、温度及偏压条件下，钙钛矿材料容易发生组分损失、晶格混乱和相分离，导致钙钛矿材料及器件性能的快速退化。

采用与钙钛矿形成配位键或离子键的小分子材料或者二维钙钛矿材料等可以有效地钝化钙钛矿薄膜缺陷，提高材料及器件的稳定性。路易斯酸碱钝化策略已被*用于钝化钙钛矿中浅能级和深能级缺陷。如未配位的I–缺陷和PbI3反位缺陷易在钙钛矿薄膜表面及晶界处形成深能级缺陷。富勒烯(C60)及其衍生物(PCBM、ICBA等)小分子由于具有良好的电子接受能力，可以作为路易斯酸钝化钙钛矿表面及晶界处的缺陷，从而提高PSCs的性能及稳定性。含有特定官能团(如羰基、羧基、巯基、氰基和胺基等)的路易斯碱小分子由于能够提供一对非成键电子，可以与钙钛矿薄膜中未配位的Pb2+或铅簇等缺陷配位，从而有效地钝化此类Pb缺陷。此外，由于钙钛矿缺陷的带电性质，采用离子键钝化可以作为另一种独特的钝化策略。阳离子材料(如金属阳离子、有机阳离子等)、阴离子材料(如卤素阴离子、伪卤素阴离子等)和两性离子材料的筛选与优化可以有效地钝化钙钛矿薄膜中阳离子空位、阴离子空位等缺陷，从而显著提升器件的性能。虽然富集在钙钛矿薄膜晶界及表面的缺陷可以通过上述的路易斯酸碱钝化策略或者离子键钝化策略来消除，但是二维材料的使用既能有效钝化多种类型缺陷，也能与钙钛矿形成良好的能级排列，促进载流子传输，抑制界面载流子非辐射复合。例如，为了钝化钙钛矿中缺陷和提高其结晶质量，钙钛矿前驱体溶液中添加过量的PbI2策略已被*采用。过量的PbI2可以与钙钛矿形成Ⅰ型能级排列，从而有效抑制电子-空穴界面复合。然而，分布在晶界或表面的PbI2在光照或加热的条件下会分解成作为深能级缺陷的金属铅和作为载流子复合中心的碘单质，从而加速诱导钙钛矿薄膜降解。在钙钛矿晶界或表面形成的二维层状钙钛矿材料成为了更加稳定的钝化剂，既能减少薄膜中缺陷，也能与钙钛矿形成Ⅰ型或Ⅱ型能级排列，从而更加有效地抑制界面载流子复合。近年来，从可再生能源实验室(NREL)认证的器件及报道的加速老化测试结果中可以看出，三维/二维(3D/2D)多维度钙钛矿结构构建已经成为一种制备高效、稳定钙钛矿太阳能电池的重要调控手段。

引用：华中科技大学武汉国家光电研究中心的李雄教授团队在《硅酸盐学报》2023年第9期发表了题为“三维/二维多维度钙钛矿材料及光伏器件性能研究进展”论文。

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