在三维(3D)钙钛矿薄膜表面引入二维(2D)钙钛矿层可显著提升钙钛矿太阳能电池(PSCs)的性能与稳定性。然而，间隔阳离子的电子效应与2D覆盖层的质量是实现理想结果的关键因素。
本研究南华大学王行柱、深圳技术大学Zhixin Liu、Danish Khan和唐泽国等人比较了两种氟化盐：4-(三氟甲基)苯甲脒盐酸盐(4TF-BA-HCl)和4-氟苯甲脒盐酸盐(4F-BA-HCl)，用于构建3D/2D钙钛矿薄膜。出乎意料的是，4F-BA形成了高性能的3D/2D异质结，而4TF-BA则在钙钛矿表面形成了非晶层。研究结果表明，4F-BA具有更平衡的分子内电荷极化，有利于形成有效的氢键，从而促进结晶性2D钙钛矿的形成。
尽管如此，4TF-BA仍将器件效率提升至24%，优于对照组，这主要归功于苯甲脒的本征钝化能力。而基于4F-BA的器件效率超过25%，并在多种存储条件下表现出更长的寿命。
文章亮点
分子内电荷平衡是关键：4F-BA因其适度的电子抽取能力和平衡的电荷分布，能形成结晶性2D钙钛矿层，而强吸电子基团CF₃则导致电荷分布不均，阻碍2D结构形成。
n型2D层提升电子提取：4F-BA形成的2D层具有n型特性，显著降低钙钛矿薄膜的功函数，增强电子提取与传输，减少界面复合。
结晶2D层大幅提升稳定性：基于4F-BA的3D/2D器件在高温、高湿环境下表现出卓越的长期稳定性，远超非晶钝化层和对照组。
Zheng, X., Ahmed, S., Zhang, Y. et al. Differentiating the 2D Passivation from Amorphous Passivation in Perovskite Solar Cells. Nano-Micro Lett. 18, 62 (2026).
https://doi.org/10.1007/s40820-025-01913-y
