基于钙钛矿的太阳能电池，一类具有优越光电性能的材料，最近已经实现了与一些硅基光伏电池相当的功率转换效率（pce）。此外，钙钛矿基太阳能电池可能比硅基太阳能电池更便宜，这可能有助于它们的广泛采用。
尽管潜力巨大，但这些太阳能电池往往对热、灰尘、水分和紫外线辐射等环境因素更敏感。这意味着它们不太稳定，退化更快，对它们的pce和整体性能产生不利影响。
为了提高钙钛矿太阳能电池的稳定性、pce和可靠性，一种被提出的策略需要用2D钙钛矿钝化3D钙钛矿光收集层。这些二维层可以保护光收集层，降低它们对环境因素的反应性，从而防止它们随着时间的推移而迅速降解。
武汉理工大学和全球其他研究所的研究人员最近设计了一种策略，可以促进钙钛矿基太阳能电池中均匀二维钙钛矿钝化层的形成。发表在《自然能源》杂志上的一篇论文概述了他们提出的方法，他们能够在基于甲醛和铯的钙钛矿太阳能组件中实现良好的活性区域效率和稳定性。
“基于相纯二维（2D）钙钛矿的均匀钝化层的形成对钙钛矿太阳能电池来说是一个挑战，特别是当将设备升级为模块时，”李静、金成凯和他们的同事在他们的论文中写道。
“我们揭示了生长在三维钙钛矿之上的二维钙钛矿的链长依赖和卤化物相关的相分离问题。我们证明，在长链（bbb10）烷基胺配体盐中使用溴甲脒处理钙钛矿层，可以形成均匀的二维钙钛矿钝化层。
研究人员发现，使用他们提出的策略形成的均匀二维钝化层产生了均匀、稳定和高质量的3D/2D异质结构钙钛矿。这提高了所得到的钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性，其根据尺寸略有不同。
李、金和他们的同事写道：“我们在无抗溶剂加工的小型（0.14 cm2）、大型（1.04 cm2）器件和小型模块（13.44 cm2）上分别实现了25.61%、24.62%和23.60%的冠军活性面积效率。”
“这种钝化策略与印刷技术兼容，对于面积分别为310 cm2和802 cm2的全槽式印刷大型太阳能组件，可实现18.90%和17.59%的冠军孔径面积效率，证明了规模化制造的可行性。”
值得注意的是，研究小组发现，二维钙钛矿钝化层的形成也提高了太阳能电池的稳定性。迷你模块表现出卓越的工作稳定性，在连续光照下，在最大功率点跟踪（MPPT）下，T80寿命超过2000小时。
研究人员提出的策略也是可扩展的，可以很容易地利用现有的印刷技术大规模实施。在未来，它可以帮助加速基于钙钛矿的更实惠的太阳能组件的商业化。
