Nano-Micro Lett. ：配体插层与晶面工程一步形成2D/3D钙钛矿异质结以实现高效钙钛矿太阳能电池

在钙钛矿太阳能电池中，接触界面处的二维/三维异质结已被证明可提升器件的稳定性与光电转换效率。传统的2D/3D双层通常通过溶液后处理在3D钙钛矿表面形成，其中2D层的维度受配体尺寸和反应活性影响。尽管长链配体能提升稳定性，但通常形成低维度（n=1,2）的2D钙钛矿，导致较差的电荷传导性能。

本文阿卜杜拉国王科技大学Randi Azmi和Stefaan De Wolf等人提出了一种原位制备方法，将长链油基铵配体直接引入钙钛矿墨水中，一步形成更高维度（n≥3）的2D钙钛矿，并同时促进3D薄膜的（001）晶面取向，优化能级对齐、电荷抽取和结构稳定性。基于该策略制备的倒置PSCs在1.55 eV带隙下，实现了小面积0.1 cm²器件最高26.22%、1 cm²器件24.6%的效率，以及6.8 cm²迷你模块21.1%的效率。

此外，原位形成的2D/3D异质结器件在1200小时光热老化后保持90%初始效率，在1050小时户外测试后保持80%初始效率，显示出优异的稳定性。

研究亮点：

1. 一步原位构建2D/3D异质结：将油基铵配体直接加入钙钛矿墨水，实现一步法原位形成高维度（n≥3）2D钙钛矿顶层，简化工艺并提升界面均匀性与钝化效果。

2. 晶面工程促进（001）取向：配体引导3D钙钛矿沿（001）晶面择优生长，提升电荷传输效率、降低缺陷密度，显著改善器件性能。

3. 高效率与高稳定性兼具：小面积器件效率突破26.22%，大面积模块效率达21.1%，且在光热、湿热及户外实际环境中均表现出卓越的长期稳定性。

Utomo, D.S., Liu, Y., Risqi, A.M. et al. One-Step Formation of 2D/3D Perovskite Heterojunction via Ligand Intercalation and Facet Engineering for Efficient Perovskite Solar Cells. Nano-Micro Lett. 18, 240 (2026).

https://doi.org/10.1007/s40820-025-02058-8

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