近日，昆明理工大学材料科学与工程学院陈江照教授团队在材料顶刊Advanced Materials（IF=27.4）上以“Anion-cation synergistic regulation of low-dimensional perovskite passivation layer for perovskite solar cells”为题发表最新研究成果，材料学院陈江照教授、澳门大学邢贵川和澳门大学陈石教授为论文的通讯作者，昆明理工大学为论文的第2通讯单位。

混合2D和3D钙钛矿是提升钙钛矿太阳能电池稳定性的有效方法。该策略在钙钛矿太阳能电池中已经被广泛使用。通常，在3D钙钛矿表面引入2D间隔阳离子通过原位插入反应形成2D钙钛矿层。然而，在2D钙钛矿形成之后，这种穿插反应可能不会停止。2D间隔阳离子会逐渐迁移进入3D钙钛矿薄膜体相，导致增加n值二维钙钛矿的形成，从而偏离最优结构设计。高n值2D钙钛矿没有低n值2D钙钛矿稳定，在外部应力作用下容易分解。鉴于此，陈江照教授、邢贵川教授和陈石教授等人发现杂原子铵配体（硫代吗啉，SMOR）能够形成1D或2D钙钛矿，这取决于阴阳离子比例和阴离子类型。形成的低维钙钛矿能够有效钝化3D钙钛矿表面。当阴阳离子比例为1:1时，1D钙钛矿的形成能比较低，具有优异的热稳定性。通过SMOR基1D钙钛矿的缺陷钝化将器件效率提高到25.6%（认证效率为24.7%）。更重要的是，未封装的电池在85°C运行1000小时后仍然保留初始效率的80%以上。

Figure 1. Device performance. a) Cross-sectional SEM image of the device structure and the scale bar is 500 nm. b) PCE statistics and c) current density–voltage (J-V) curves for PEAI, SMORI, and SMORCl-passivated devices. d) The IPCE of the SMOR-passivated device. e) The stabilized power output of the different passivated devices. f) The degradation (the XRD peak ratio of PbI2/(001)) of perovskite films stored at 85 °C under 60% RH in air. g) Thermal stability tracking of unencapsulated devices stored in N2 glovebox at 85 °C. h) Storage stability of the devices stored in the N2 glovebox.

论文链接：

Shengwen Li, Hao Gu, Annan Zhu, Jia Guo, Chenpeng Xi, Xiaosong Qiu, Ying Chen, Hui Pan, Jiangzhao Chen*, Guichuan Xing*, Shi Chen*. Anion-cation synergistic regulation of low-dimensional perovskite passivation layer for perovskite solar cells. Advanced Materials 2025, 2500988.

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202500988