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钙钛矿材料并非单一化合物，而是一类具有ABX₃化学通式及特定晶体结构的材料统称。其中，A位通常为甲脒（FA⁺）、甲胺（MA⁺）、铯（Cs⁺）等一价阳离子，B位多为铅（Pb²⁺）、锡（Sn²⁺）等二价金属阳离子，X位则为碘离子（I⁻）、溴离子（Br⁻）、氯离子（Cl⁻）等卤素阴离子，上述离子共同构建立方体或扭曲立方体晶胞结构。
钙钛矿材料在光伏领域的核心应用价值，源于其优异的光电性能，包括高光吸收系数、长载流子扩散长度、可调带隙宽度及低激子结合能等；同时，该类材料可通过低温溶液法制备，具备工艺简便、成本低廉的优势。但低温快速结晶过程易导致钙钛矿薄膜内部及表面产生大量本征缺陷，主要包含：
卤素离子空位（Vₓ⁺）、铅离子空位（V_Pb²⁻）等离子空位缺陷；
A 位离子占据 B 位（A_B）、B 位离子占据 A 位（B_A）等反位缺陷；
非正常晶格位置的间隙离子缺陷；
以及薄膜表面与晶界处因原子配位不饱和形成的悬挂键缺陷。
此类缺陷可作为载流子捕获中心，引发光生电子与空穴的非辐射复合，造成光能以热能形式损耗，进而显著降低器件的开路电压与填充因子；
同时，离子空位等缺陷会加剧离子迁移，引发器件迟滞效应，且在水、氧等环境因素作用下成为材料分解的诱因，大幅降低器件长期运行稳定性。因此，缺陷钝化是充分发挥钙钛矿材料性能潜力的关键技术手段。
DOI: 10.1038/s41467-021-23917-z
钙钛矿钝化是通过化学或物理手段消除、中和材料缺陷活性的技术过程，核心目标为降低缺陷态密度，从根本上提升光伏器件的光电转换效率与运行稳定性。现阶段钝化技术的核心机理主要分为三类：
DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b00442
化学配位作用（路易斯酸碱相互作用）
该机理为钙钛矿钝化的主流路径之一。钙钛矿中配位不饱和的 Pb²⁺（或 Sn²⁺）属于典型路易斯酸（电子受体），而多数钝化剂分子含 N、O、S 等具有孤对电子的原子，可作为路易斯碱（电子给体）；二者通过配位键结合，可填补金属离子的配位空缺，消除深能级缺陷态。吡啶、噻吩、胺类及含羰基、羧基的有机分子均为性能优良的路易斯碱型钝化剂。
离子补偿与空位填充
针对离子空位缺陷，可通过引入对应离子实现晶格修复。例如在钙钛矿前驱液中添加 KCl、CsBr 等卤化盐，其中 K⁺、Cl⁻等离子可占据 A 位或 X 位空位，恢复晶格完整性，同时调控晶体生长过程、降低晶格应力。
界面工程与物理阻隔
钝化作用不仅发生在钙钛矿体相内部，更关键的是作用于薄膜表面、晶界及钙钛矿与电荷传输层的界面。通过引入大体积有机铵盐、聚合物、无机氧化物等薄层钝化结构，一方面可钝化表面悬挂键，另一方面可构建物理屏障，阻断水、氧分子对钙钛矿的侵蚀，同时优化界面能级匹配，促进光生载流子的高效提取。
有机分子类钝化剂
小分子钝化剂：包括尿素、硫脲、苯乙胺氢碘酸盐（PEAI）、磷钼酸（PMA）等，核心特点为渗透能力强、官能团作用靶向性明确。
聚合物钝化剂：包括聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚环氧乙烷（PEO）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）等，核心特点为成膜性能优异，可形成高效物理阻隔层。
无机盐类钝化剂
低维钙钛矿钝化剂
该类钝化剂通过在3D钙钛矿表面或晶界处生长 (PEA)₂PbI₄等 2D/准2D钙钛矿结构实现钝化；
其疏水性有机阳离子层可有效阻隔水分，同时量子阱结构可高效钝化表面缺陷，兼具缺陷修复与环境防护双重作用。
DOI: 10.1021/jacs.7b12028
钙钛矿钝化技术已从传统试错式探索，发展为融合精细化学设计、界面科学与半导体物理的交叉学科技术体系。
钝化技术是解锁钙钛矿太阳能电池商业化应用潜力的核心技术，通过对缺陷形成机制的深入解析及钝化剂的精准设计，可制备兼具高光电转换效率与高运行稳定性的钙钛矿光伏器件，为钙钛矿光伏技术的产业化推进提供核心支撑。
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