Перовскитные солнечные элементы привлекают большое внимание благодаря своим превосходным фотоэлектрическим свойствам, однако недостаточная стабильность по-прежнему ограничивает их практическое применение. В данной статье предложена синергетическая стратегия пассивации на основе двумерной/трёхмерной (2D/3D) гетероструктуры, которая с помощью иодированного 4-амин-TEMPO формирует поверхностный слой 2D перовскита и комплексно регулирует стабильные свободные радикалы, что приводит к двойному подавлению дефектов на границах зерен и деградации, вызванной свободными радикалами. Результаты показывают, что эта стратегия значительно улучшает качество кристаллизации и гладкость поверхности перовскитной плёнки: шероховатость поверхности (RMS), измеренная методом АСМ, снизилась с 9,60 до 6,25 нм; при исследовании стационарной и временной фотолюминесценции время жизни носителей увеличилось с 250 нс до 355 нс, а безызлучательная рекомбинация существенно подавлена. Устройства на основе 2D/3D гетероструктур демонстрируют более высокое сопротивление (383,7 Ом) и превосходные свойства переноса заряда, достигнув максимального коэффициента преобразования энергии 21,15%. Одновременно устройства сохраняют 71,5% от первоначальной эффективности после 20 дней в условиях влажного тепла. Исследование предлагает новые концепции дизайна и стратегии материалов для достижения высокой эффективности и стабильности перовскитных фотovoltaических устройств.

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