有机-无机钙钛矿太阳能电池因其优异的光电转化效率而展现出引人瞩目的前景。将二维（2D）和三维（3D）钙钛矿结合，通过钝化表面或界面上高浓度缺陷的方法，为提高钙钛矿太阳能电池（PSC）效率提供了潜在或可靠的解决途径。然而，由于间隔工程表面反应的复杂性，通过在三维钙钛矿薄膜上精确调节具有良好形态和生长位点的二维钙钛矿来构建高质量的薄膜系统仍然是一项艰巨的挑战。

针对上述问题，西北工业大学黄维院士团队荣子强教授课题组联合王凯教授和中国科学院青岛生物能源与过程研究所逄淑平教授，通过制备纯相的二维(HA)₂(MA)_n-1Pb_nI_3n+1钙钛矿，用作优化三维钙钛矿薄膜的界面铆钉，实现了可调节的薄膜结构缺陷和晶界。不同n值的二维(HA)₂(MA)_n-1Pb_nI_3n+1钙钛矿锚定在晶界，展现出不同的均匀性。经过优化的PSCs系统由于减少了非辐射复合，从而改善光学性能、提高迁移率并降低陷阱密度。相应的器件实现了超过25%的功率转换效率（PCE），尤其是在电压（VOC）和填充因子（FF）方面改善明显。有效面积为14平方厘米的大面积组件进一步证实了钙钛矿薄膜的质量和均匀性，其PCE超过21.24%。这项工作将为基于2D钙钛矿诱导构筑高质量薄膜系统实现高效钙钛矿太阳能电池提供新颖的视角。

钙钛矿薄膜的光学特性及器件性能图

这一工作得到了国家自然科学基金、陕西省化学与生物学基础科学研究项目、中央高校基本科研业务费、陕西省高层次青年人才计划等项目的支持。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202310444

（文字：贾伟 审核：王学文）