钙钛矿薄膜是钙钛矿太阳能电池(PSC)的关键层，决定了器件的性能和稳定性。在 PSCs 的制备过程中，不可避免地会在晶界和界面处引入许多缺陷，这些缺陷将作为非辐射复合中心，严重损害 PSCs 的性能和稳定性。

近日，科学院(CAS)大连化学物理研究所(DICP)刘胜忠教授及其合作者的研究小组将氟乙胺(FEA)阳离子掺入钙钛矿薄膜中，形成高效稳定的钙钛矿太阳能电池 (PSC)。

这项研究于 6 月 23 日发表在Advanced Energy Materials上。

研究人员发现，具有 FEA 钝化的钙钛矿薄膜提高了光致发光 (PL) 强度，延长了载流子寿命，抑制了非辐射复合，扩大了晶粒尺寸和疏水性，从而提供了高器件性能。

通过设计分子中不同量的氟，他们发现不同量的氟添加剂在薄膜中呈现出梯度分布。采用 2-氟乙胺 (1FEA) 的装置实现了 23.40% 的效率，而采用 2, 2, 2-三氟乙胺 (3FEA) 的装置则表现出最佳的环境稳定性，在 1200 小时后保持其初始效率的 87%。

“这项研究为制造高效稳定的 PSC 铺平了道路，”刘教授说。