Nat Commun新机制揭示：铵基钝化竟在紫外光下“自我瓦解”

铵基配体，无论是直接作为钝化剂还是以二维钙钛矿形式存在，一直是卤化物钙钛矿中最主要的缺陷钝化剂，对实现各类钙钛矿太阳能电池的最高效率做出了重要贡献。然而，即便是目前最高效的钙钛矿太阳能电池，在运行过程中仍面临快速退化的问题，引发了对钝化持久性的担忧。

本研究深圳大学苏陈良、首尔国立大学Tae-Woo Lee、澳门大学钟俊文和邢贵川等人揭示了一种普遍影响铵基配体的紫光/紫外光诱导去钝化机制：暴露于紫光/紫外光下会触发从铵基配体到钙钛矿骨架的载流子跃迁，导致铵基团去质子化。这一去质子化过程破坏了铵基与钙钛矿之间的相互作用，使钙钛矿重新暴露于光降解风险中。该机制已在效率达26.44%的电池中得到验证。

这一新发现超越了此前仅限于热不稳定性与碘氧化的配体失效模型，为提升钝化剂的长期有效性提供了关键视角。

研究亮点：

1. 首次揭示紫光/紫外光诱导的去质子化机制：研究发现紫光/紫外光可触发铵基配体向钙钛矿骨架的电子跃迁，导致铵基团去质子化，从而破坏钝化作用。
2. 在高效器件中验证机制：该机制在效率高达26.44%的钙钛矿太阳能电池中得到实验验证，解释了高效率电池仍易出现快速光降解的原因。
3. 提出稳定性提升方向：研究指出可通过提高配体电离势、采用多位点锚定、开发非铵基配体等策略，增强钙钛矿电池在光照下的长期稳定性。

Yu, D., Cao, F., Qiu, X. et al. Violet/ultraviolet light-induced depassivation in halide perovskite solar cells. Nat Commun (2025).

https://doi.org/10.1038/s41467-025-66227-4