Perowskit-Solarzellen erhalten aufgrund ihrer hervorragenden photoelektrischen Eigenschaften breite Aufmerksamkeit, doch ihre mangelnde Stabilität schränkt die praktische Anwendung weiterhin ein. In dieser Arbeit wird eine synergistische Passivierungsstrategie auf Basis einer zwei-/dreidimensionalen (2D/3D) Heterostruktur vorgeschlagen, bei der eine durch Iod-4-Amino-TEMPO induzierte 2D-Perowskit-Oberflächenschicht zusammen mit stabilen Radikalen komplex gesteuert wird, um eine doppelte Hemmung von Korngrenzdefekten und radikalinduziertem Abbau zu erreichen. Die Ergebnisse zeigen, dass diese Strategie die Kristallqualität und Oberflächenebenheit der Perowskit-Dünnschicht deutlich verbessert, wobei die durch AFM gemessene Oberflächenrauheit (RMS) von 9,60 nm auf 6,25 nm reduziert wurde; die stationären und transienten Photolumineszenz-Ergebnisse zeigen eine Verlängerung der Ladungsträgerlebensdauer von 250 ns auf 355 ns mit deutlich unterdrückter nichtstrahlender Rekombination. Geräte auf Basis der 2D/3D-Heterostruktur weisen einen höheren Rekombinationswiderstand (383,7 Ω) und hervorragende Ladungstransporteigenschaften auf, wodurch eine maximale Photovoltaik-Effizienz von 21,15 % erreicht wurde. Gleichzeitig behalten die Geräte nach 20 Tagen unter feucht-warmen Bedingungen 71,5 % ihrer Anfangseffizienz bei. Diese Studie bietet neue Designideen und Materialstrategien zur Realisierung hocheffizienter und stabiler Perowskit-Photovoltaikgeräte.

Perowskit-Solarzellen;zweidimensionale Passivierung;Heterostruktur;Radikalfänger;Gerätestabilität