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表面终止是目前提升CsPbI₃太阳能电池性能的主流钝化方法。然而，表面终止难以在大面积CsPbI₃薄膜上实现均匀有效的钝化，这是实现高性能无机钙钛矿太阳能模块（PSMs）的关键挑战之一。无机CsPbI₃中Cs与Pb-I框架之间的强离子键使得通过后处理在薄膜表面构建二维（2D）钙钛矿层变得困难，而这一方法在有机-无机杂化钙钛矿中已被证明是缺陷消除的经典且有效途径。

本文上海交通大学陈悦天, 缪炎峰和赵一新等人报道了一种新颖且可编程的表面重构策略，利用2-(1-环己烯基)乙基碘化铵（CHEAI）可轻松将CsPbI₃钙钛矿的表面终止调控为二维钝化。与表面终止相比，通过调节CHEAI的化学计量比原位形成的2D CHEA₂PbI₄展现出更全面的钝化效果和更有利的能级排列。这种二维结构显著提升了器件性能，尤其是在面积放大时。

基于2D CHEA₂PbI₄的优化CsPbI₃ PSM（有效面积12.44 cm²）实现了创纪录的19.32%效率（认证效率18.83%），并显著提升了稳定性，为这一本征稳定钙钛矿材料的实际应用提供了有力支持。

文章亮点总结

  1. 创新的二维钝化策略：通过CHEAI后处理，实现了CsPbI₃薄膜表面从传统表面终止到二维CHEA₂PbI₄钝化的可控转变，解决了无机钙钛矿难以形成二维钝化层的难题。

  2. 性能显著提升：二维钝化不仅提供了更均匀的缺陷消除效果，还优化了能级排列，使得微型组件（12.44 cm²）效率达到19.32%，创下无机CsPbI₃ PSM的效率纪录。

  3. 优异的稳定性：二维钝化大幅提升了器件的湿度耐受性和长期运行稳定性，在650小时连续光照后仍保持初始效率的86%，远优于传统表面终止器件。

H. Wang, B. Li, F. Liu, W. Zhan, M. Feng, J. Guo, S. Wang, Y. Liang, Y. Fan, Y. Chen, Y. Miao, Y. Zhao, 2D Capping Layer Passivation toward Inorganic CsPbI3 Perovskite Minimodule. Adv. Funct. Mater. 2025, 2423397.

https://doi.org/10.1002/adfm.202423397

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