何冬梅&于华&陈江照等人Angew：间隔阳离子工程将不稳定残留PbI₂转化为稳定二维钙钛矿以实现高操作稳定性钙钛矿太阳能电池

来源：知光谷发布时间：2025-09-23 10:13:19

解决由残留PbI₂引起的光不稳定性问题，对于同时实现高功率转换效率和优异稳定性至关重要。

本文大湾区大学于华、昆明理工大学何冬梅和陈江照等人报道了一种基于维度工程的残留光活性PbI₂有效管理策略。使用盐酸胍法辛（GUFCI）作为添加剂或界面修饰剂来调控钙钛矿薄膜，将晶界处不稳定的残留PbI₂转化为稳定的二维钙钛矿，从而抑制钙钛矿薄膜的光分解和离子迁移，稳定晶界。二维钙钛矿的形成有助于降低缺陷密度，促进载流子传输和提取，进而减少载流子的非辐射复合。结果表明，采用GUFCI的p-i-n型倒置钙钛矿太阳能电池实现了26.19%的冠军效率，并显著提升了操作稳定性。未封装的倒置PSC在最大功率点连续跟踪1100小时后，仍能保持初始效率的92%。

本工作为解决残留PbI₂引起的内在不稳定性问题提供了一种简单有效的方法，旨在实现高效、操作稳定的钙钛矿光伏器件。

文章亮点

创新性残留PbI₂转化策略：利用GUFCI将光不稳定残留PbI₂原位转化为稳定的二维钙钛矿（如GUF₂PbI₄和GUF₂FAPb₂I₇），有效抑制光分解和离子迁移，提升器件本征稳定性。
双功能界面修饰与缺陷钝化：GUFCI通过C=O和Cl⁻与Pb²⁺形成配位键，同时与FA⁺产生氢键作用，协同钝化未配位Pb²⁺和FA⁺缺陷，显著降低缺陷密度，延长载流子寿命。
普适性强且效率稳定性双提升：该策略适用于p-i-n和n-i-p两种器件结构，冠军效率分别达26.19%和24.66%，未封装器件在MPP跟踪下展现出超过1100小时（p-i-n）和800小时（n-i-p）的优异操作稳定性。