有機小分子を用いてペロブスカイトの下表面（埋設界面）をパッシベーションすることで、ペロブスカイト埋設界面の欠陥形成を効果的に抑制し、キャリア再結合の確率を低減できる。本研究では、事前にパッシベーション分子であるフェニルエチルアミン（PEA）を沈着させる方法でペロブスカイト埋設界面をパッシベーションした。パッシベーション後、ペロブスカイトの結晶粒サイズや表面形態に顕著な変化はなく、吸収端および発光波長にわずかな赤方シフトが見られ、最高被占有分子軌道準位がわずかに上昇した。"Pb"元素の結合エネルギーは高エネルギー準位に移動し、"N"元素の結合エネルギーは低エネルギー準位に移動し、ペロブスカイト中のPbI₂の残留量が明らかに減少し、パッシベーション分子PEAが"N"原子を介してペロブスカイト下表面に懸濁する"Pb"および残留PbI₂と相互作用していることを示した。PEAパッシベーションされたペロブスカイト電池の開放電圧、短絡電流密度、充填率、および変換効率は、それぞれ1.041 V、21.29 mA/cm²、74.09％、16.41％から1.102 V、22.44 mA/cm²、79.28％、19.6％に向上した。デバイス性能の著しい向上は主にキャリアの再結合低減によるもので、以下による： (1) 不飽和配位の"Pb"による欠陥のPEAパッシベーション； (2) ハロゲン化鉛微結晶組成の複雑相による欠陥のPEAパッシベーション； (3) ペロブスカイトと正孔輸送層間の電荷移動速度の向上。パッシベーションされたペロブスカイト電池のデバイス安定性も著しく向上した。この簡便で効果的な埋設界面パッシベーション戦略は、将来の大面積ペロブスカイト太陽電池の製造に応用可能である。

エネルギー伝達ペロブスカイト;埋設界面;フェニルエチルアミン;パッシベーション;太陽電池