Солнечные элементы на основе перовскита привлекают широкое внимание благодаря отличным фотоэлектрическим свойствам, однако недостаточная стабильность по-прежнему ограничивает их практическое применение. В данной работе предложена координированная стратегия пассивации на основе двумерной/трехмерной (2D/3D) гетероструктуры, при которой поверхностный слой 2D-перовскита, индуцированный иодированным 4-амино-TEMPO, регулируется комплексом стабильных свободных радикалов, что обеспечивает двойное подавление дефектов на границах кристаллов и деградации, вызванной свободными радикалами. Результаты показывают значительное улучшение качества кристаллизации и ровности поверхности пленок перовскита: шероховатость поверхности (RMS), измеренная методом AFM, снизилась с 9.60 нм до 6.25 нм; результаты стационарной и временной фотолюминесценции показали увеличение времени жизни носителей с 250 нс до 355 нс, при явном подавлении безызлучательной рекомбинации. Устройства на основе 2D/3D гетероструктур обладают более высоким сопротивлением рекомбинации (383.7 Ом) и отличными характеристиками переноса заряда, достигнув максимального коэффициента фотоэлектрического преобразования 21.15%. Кроме того, устройства сохранили 71.5% исходной эффективности после 20 дней в условиях влажного тепла. Исследование предлагает новые идеи проектирования и стратегии материалов для достижения высокоэффективных и устойчивых перовскитовых фотоэлектрических устройств.

Перовскитовые солнечные элементы; двумерная пассивация; гетероструктурная архитектура; удаление свободных радикалов; стабильность устройств