钟东霞，毛成根，钟 迪，连加荣

(深圳大学物理与光电工程学院，深圳 518060)

1 引 言

有机无机杂化钙钛矿因为具备优异光吸收能力[1]、较大的电子和空穴扩散长度[2]、可调带隙和高载流子迁移率[3]等优势，同时其成膜方式可采用溶液旋涂[4]、刮涂[5]、常压下气相辅助溶液沉积法[4]等廉价技术，已经成为最有前途的光伏材料之一。钙钛矿太阳能电池近年发展迅猛，其光电转换效率从最初的3.8%[6]快速攀升到24.2%[7]，但距离其极限理论效率(约30%)仍有不小差距；薄膜和器件稳定寿命也已经由最初的短短几分钟延长到数千小时，但与商业化要求依然相去甚远。所以，优化材料分子结构和器件结构、继续提升功能层薄膜质量仍然是本行业发展的重要方向。研究表明，薄膜缺陷是制约钙钛矿太阳能电池器件光电转换效率和器件稳定性发展的关键因素[8]，近年针对钝化薄膜缺陷的研究工作进展显著，因此有必要总结行业对薄膜缺陷的最新认识以及钝化薄膜缺陷最新材料的研究进展。

图1 钙钛矿薄膜缺陷对器件光伏参数的影响
Fig.1 Effects of perovskite film defects on device photovoltaic parameters

薄膜缺陷是影响光伏性能的关键因素。如图1所示，钙钛矿薄膜表面因为晶格连续性中断存在悬挂键，一方面化学活性比较强，极易和水汽发生化学反应分解钙钛矿，促使器件稳定性变差和光伏性能衰减[9]；另一方面，由此产生的带隙态能级(陷阱能级)容易在界面出现费米能级钉扎效应，降低器件内建电场和开路电压，其深能级陷阱还将为肖克莱-里德-霍尔(带隙态辅助)复合中心(Shockley-Read-Hall Recombination)，湮没自由电子与自由空穴损耗光电流，影响开路电压[10]。……