西湖大学/浙江大学合作， Nature Energy！

纳米人 · 公众号 · 科技创业科技自媒体 · 2025-06-11 19:45

主要观点总结

本文介绍了西湖大学王睿研究员与浙江大学薛晶晶研究员合作发表的最研究新成果。研究团队使用氟代异丙醇的饱和钝化策略，实现了钙钛矿太阳能电池表面缺陷的完全钝化，提高了电池的光电转换效率和稳定性。该策略适用于多种器件结构、钙钛矿组成及大面积器件制备，为钙钛矿太阳能电池的工业化生产提供了技术路径和理论支持。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

钙钛矿太阳能电池是新兴的高效光伏材料，具有高光电转换效率、低成本溶液加工工艺及优异的光吸收性能等优点，但表面缺陷导致的电荷复合和器件性能下降问题限制了其大规模工业化生产的推广。

关键观点2: 创新策略

研究团队使用基于氟代异丙醇的饱和钝化策略，通过形成低维钙钛矿钝化层实现表面缺陷的完全钝化，降低了钝化剂的反应活性，并去除了多余的未反应钝化剂。

关键观点3: 实验成果

该策略成功应用于多种器件结构和钙钛矿组成，实现了高达26.0%的光电转换效率，提高了钙钛矿太阳能电池的性能和稳定性。此外，该策略还适用于大面积器件制备，为工业化规模生产提供了技术支持。

关键观点4: 研究亮点与挑战

该研究首次提出并实现了一种基于氟代异丙醇的饱和钝化策略，显著降低了钝化剂与钙钛矿的反应活性，通过混合溶剂冲洗去除了多余钝化剂。该策略成功应用于多种器件结构和钙钛矿组成，表现出优异的稳定性和高功率转换效率。然而，如何进一步控制钝化剂与钙钛矿之间的反应动力学，以及如何解决大规模工业化生产中的工艺不稳定性问题，仍是未来研究的重要方向。

正文

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研究亮点

（1）实验首次提出并实现了一种基于氟代异丙醇（FIPA）的饱和钝化（SP）策略，用于钙钛矿太阳能电池表面缺陷的完全钝化，成功制备出仅含薄层低维钙钛矿且不影响电荷传输的钝化膜，实现了高效缺陷钝化。

（2）实验通过采用高浓度钝化剂与FIPA溶剂，显著降低了钝化剂与钙钛矿的反应活性，从而扩大了工艺窗口，提升了对钝化剂浓度及沉积工艺的容忍度，保证了缺陷的完全钝化效果。随后利用氟代异丙醇与异丙醇混合溶剂冲洗去除多余钝化剂，避免了过量钝化剂对电荷传输的不良影响。

（3）该策略成功应用于多种器件架构（包括n–i–p与p–i–n结构）、多种钙钛矿组成及不同器件面积，均表现出优异的稳定性和高功率转换效率，最高达到26.0%。实验结果表明，该饱和钝化方法不仅提高了钙钛矿太阳能电池的性能和稳定性，还大幅增强了制备过程的重复性和工艺兼容性，为工业化规模生产提供了有效的技术支持和保障。