페로브스카이트 태양전지는 우수한 광전 성능으로 널리 주목받고 있지만, 안정성이 부족하여 실제 응용에 제약이 되고 있다. 본 논문에서는 요오드화-4-아미노-TEMPO 유도 2D 페로브스카이트 표면층과 안정된 자유 라디칼의 복합 조절을 통한 2차원/3차원(2D/3D) 이종 구조 기반 공동 패시베이션 전략을 제안하여 결정계 결함과 자유 라디칼 유도 분해를 이중 억제하였다. 결과는 본 전략이 페로브스카이트 박막의 결정 품질과 표면 평탄도를 크게 향상시켰으며, AFM으로 측정한 표면 거칠기(RMS)가 9.60 nm에서 6.25 nm로 감소했음을 보여준다; 정상 및 순간 광발광 결과는 캐리어 수명이 250 ns에서 355 ns로 연장되고 비복사 재결합이 뚜렷하게 억제되었음을 나타낸다. 2D/3D 이종접합 기반 소자는 더 높은 복합 저항(383.7 Ω)과 우수한 전하 전달 특성을 나타내어 최고 광전 변환 효율 21.15%를 달성하였다. 또한, 소자는 습열 환경에서 20일 후에도 초기 효율의 71.5%를 유지하였다. 본 연구는 고효율과 고안정성을 동시에 갖춘 페로브스카이트 광전 소자 구현을 위한 새로운 설계 아이디어 및 소재 전략을 제공한다.

페로브스카이트 태양전지; 2D 패시베이션; 이종 접합 구조; 자유 라디칼 제거; 소자 안정성