好文共享：分子钝化VS二维钙钛矿钝化

  钙钛矿太阳能电池功率开展逐步迫临理论极限，而功率加快速度进行开展离不开有用的铵阳离子的钝化。铵阳离子的钝化最重要的包括两种结构：分子钝化层和二维钙钛矿结构。这篇总述旨在厘清两种钝化形式，剖析低维结构的构成条件及其在3D钙钛矿外表的电子特性，并讨论其对器材功能的影响。

  1）直接法：预制2D钙钛矿经过物理堆叠或挑选性溶剂直接转移至三维3D钙钛矿外表，构成清晰的2D/3D异质结构。

  1）热力学驱动：2D钙钛矿的构成能低于3D结构，热力学上倾向经过3D钙钛矿与2D阳离子反响生成低维结构。

  链长约束：烷基链长度需≥3且≤18碳原子，环状结构需含3-6碳原子（防止超出钙钛矿MX6八面体宽度）；

  配体浓度：高浓度（如1 mg/ml）促进2D相生成（如TEACl研讨）；低浓度（如2 mM Cl-PEAI）仅构成外表分子层，无2D结构。

  温度：退火（如100℃）可诱导外表PbI2与铵盐反响生成2D钙钛矿（如PEAI、CF3-PEAI）；长时刻退火（1小时）或许会引起2D层降解。

  溶剂极性：高极性溶剂（如IPA）溶解部分3D钙钛矿，易构成准2D结构；非极性溶剂（如氯仿）需依靠外表PbI2存在，经过插层缓慢生成2D相。

  3D钙钛矿组成影响：A位阳离子安稳性：Cs基钙钛矿抗配体浸透才能最强，MA基最弱（易被替代）；CsPb(IxBr1-x)3需极高PEAI浓度才生成2D相，而CsPbI3在较低浓度下即可反响。

  阴离子空间位阻：盐阴离子体积增大（如BF4⁻、甲苯磺酸根）按捺2D相构成，仅I⁻或Br⁻答应低维结构生成。

  阳离子反响性：MA基钙钛矿：胺配体易使MA+去质子化，生成PbI2并构成Pb-碘胺复合物，促进2D相；FA基钙钛矿：胺直接与FA反响，或许生成非2D产品，按捺低维结构构成。

  按捺离子搬迁：细密2D层阻断卤化物搬迁途径，下降离子屏蔽效应，延伸器材寿数（全无机2D层如Cs₂PbI₂Cl₄更安稳，T80寿数达5年@35℃）；

  热安稳性：部分2D层（如共形准2D结构）耐受高温（如110℃下T80寿数2,100小时）。

  应战：长时刻降解：纯2D相（n=1）或许随时刻转化为准2D（n≥2），配体浸透导致结构损坏（如PEA配体搬迁至体相，激活能仅36.6 kJ/mol）；

  共形性依靠：非共形2D层（部分掩盖）维护不完整，加快部分降解（如间接法钝化的T90寿数仅为直接法的50%）。

  优势：化学安稳性：高pKa值阳离子（如苯乙氨基甲亚胺盐）削减脱质子化反响，防止与FA反响生成氨气溶解钙钛矿；

  灵敏适配：不构成2D相（如氟化苯胺盐）可防止晶体结构损坏，长时刻安稳性更优（T80达2年@35℃）。

  应战：离子搬迁按捺较弱：依靠外表缺点修正，对体相离子分散阻断有限，长时刻功能衰减较快。

  优势：n-i-p结构适配：共形2D层经过能带匹配提高VOC（1.2 V）和FF，功率峰值达24.7%；准2D优化：笔直取向n≥3结构保存高载流子搬迁率，缓解量子限域效应。

  应战：p-i-n结构受限：电子阻挠效应导致JSC和FF下降（功率丢失5%）；电荷局域化：水平堆叠或混合相钝化层引发低n区域电荷圈套。

  优势：架构普适性：适配n-i-p和p-i-n，偶极调控灵敏优化能带（如CF3-PEA增强ETL匹配）；超薄高效：1 nm以基层厚经过隧穿保持高电荷提取功率（JSC和FF双提高）。

  安稳性-功率对立：2D层在n-i-p中高效但长时刻降解危险高，分子层安稳但功率增益有限；解决方案：开发全无机2D层（如Cs₂PbI₂Cl₄）或高结合能分子（如氟化苯胺盐），统筹安稳与功能。

  工艺挑选：直接堆积法：共形2D层（如Sidhik研讨）完成T99寿数2,000小时，明显优于间接法；气相钝化：丁胺蒸气处理等规模化技能可防止溶液工艺的动态控制难题。

  动态钝化监测：结合原位表征（如PLQY、TOF-SIMS）实时追寻钝化层演化。

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