本文华算科技将阐述钙钛矿材料的基本概念、钝化钙钛矿材料ABX₃化学通式和特定晶体结构的材料总称。A位⁺⁺⁺一价阳离子B位⁺⁺二价金属阳离子X位卤素阴离子⁻⁻⁻）。这些离子共同构成一个立方体或扭曲的立方体晶胞结构。

卓越的光电特性。然而，正是这种低温、快速的结晶过程，使得钙钛矿薄膜内部和表面极易形成大量的缺陷离子空位：VVᵦ反位缺陷：A位离子占据B位（AʙB位离子占据A位（Bᴀ间隙离子：悬挂键：这些缺陷如同晶体中的“陷阱”，会捕获光生载流子（电子和空穴），引发非辐射复合，即将光能以热量的形式损失掉，从而严重限制了器件的开路电压和填充因子同时，这些缺陷（尤其是离子空位）还会加剧离子迁移，导致器件出现迟滞效应DOI: 10.1038/s41467-021-23917-z

钙钛矿材料钝化

，本质上是一个通过化学或物理手段，消除或“中和”材料中缺陷活性的过程核心目标是降低缺陷态密度DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b00442

这是最主流的钝化机理之一。钙钛矿中配位不饱和的⁺离子（或⁺）是典型的路易斯酸（电子受体），而许多钝化剂分子中含有具备孤对电子的原子（如通过路易斯碱与Pb²⁺形成配位键，可以有效填补其配位空缺，消除由其产生的深能级缺陷态均是优良的路易斯碱钝化剂离子补偿与填充：。例如，在钙钛矿前驱液中添加少量卤化盐（如KCl, CsBr），其中的K⁺⁻等离子可以占据。

钝化不仅发生在钙钛矿的体相内部，更关键的是在表面和晶界，另一方面可以形成物理屏障，有效阻挡水、氧分子对钙钛矿的侵蚀，同时改善界面能级匹配，促进电荷的有效提取。

钝化剂的分类

有机分子类钝化剂

尿素、硫脲、PEAI（苯乙胺氢碘酸盐）、PMA（磷钼酸）等。特点：易于渗透，官能团明确。

PMMA、PEO、PVP等。特点：成膜性好，提供优异的物理屏障作用。

无机盐类钝化剂

KCl， CsBr等。主要用于填充A位空位，抑制离子迁移。

PbCl, MgCl原理：3D钙钛矿表面或晶界处生长2D/准2D钙钛矿（如(PEA)PbIDOI: 10.1021/jacs.7b12028

结论

已从最初的“试错式”探索，发展成为一门包含精细化学设计、界面科学和半导体物理的交叉学科。毋庸置疑，是解锁钙钛矿太阳能电池商业化潜力的“金钥匙”。通过对缺陷的深刻理解和对钝化剂的精准设计，我们已经能够制造出兼具高效率和高稳定性的钙钛矿光伏器件。