氟化锂是具有高熔点的白色晶体固体，易溶于氢氟酸，难溶于有机溶剂且性质稳定。它广泛应用于可充电电池、存储设备和热致发光材料领域。LiF也用作OLED或PLED器件中的耦合层，以增强电子注入。另一方面，由于其带隙允许高效地传输光，因此更适合于光学应用。作为添加剂，制造用于锂离子电池的SiO@C/石墨复合阳极材料。氟化锂能稳定固体电解质界面（SEI），并提高初始库仑效率。

氟化锂（LiF）在钙钛矿器件中多作为界面修饰层、缺陷钝化剂或封装辅助材料使用，既能大幅提升钙钛矿太阳能电池、钙钛矿 LED 等器件的光电转换与发光效率，又能显著增强其稳定性，同时适配多种器件结构与制备场景，具体优势如下：

1. 高效钝化缺陷，减少能量损耗
   • 钙钛矿表面和晶界易存在配位不足的 Pb²⁺等缺陷，这些缺陷会导致载流子复合，降低器件性能。LiF 中的 F⁻离子可与钙钛矿表面的 Pb²⁺结合，形成稳定的 PbF₂钝化层，大幅降低缺陷态密度。例如在 FAPbI₃基钙钛矿太阳能电池中，引入 LiF 后缺陷态密度从 1.1×10¹⁶ cm⁻³ 降至 4.8×10¹⁵ cm⁻³。
   • 对于钙钛矿 LED，LiF 还能抑制电子传输层（ETL）引发的发射极猝灭，同时平衡电荷注入与输运，让绿色准二维钙钛矿 LED 的最大外量子效率（EQE）提升至 16.35%，相比无 LiF 的器件峰值 EQE 提高了 94%。
2. 优化界面特性，提升器件核心性能
   • 解决界面能级失配和电荷注入受阻问题，在钙钛矿与电极或传输层的界面引入 LiF，可排斥界面处的空穴载流子，减少界面复合损耗，还能改善界面物理接触，避免空隙形成。比如在钙钛矿 - CIGS 叠层电池中，LiF 作为场效应钝化层使用，助力器件功率转换效率提升；在 24cm² 的钙钛矿 - 晶硅叠层电池中，LiF 中间层可减少分流损失，使电池稳态功率转换效率达到 25.1%。
   • 适配柔性器件的界面需求，LiF 薄膜具有良好的柔韧性，在柔性钙钛矿太阳能电池中，适配 PET 基底的弯折需求，弯曲半径 8mm、弯折 500 次后，器件效率保留率仍达 83%。
3. 强化环境与工况稳定性，延长器件寿命
   • 阻挡水汽侵蚀，LiF 具有优良的致密性，能形成物理屏障，减少水汽对钙钛矿层的侵蚀。例如含 LiF 的钙钛矿太阳能电池在 60℃、50% 湿度环境下放置 600 小时，效率衰减率仅 14%，而无 LiF 的器件衰减率达 38%。
   • 抑制热降解与光降解，LiF 可抑制钙钛矿在高温和光照下的降解问题。实验显示，加入 LiF 的钙钛矿器件在 1 倍太阳光照射或 85℃高温条件下放置 1000 小时后，仍能保留 90% 以上的初始效率。
4. 适配多元器件类型，兼容性强
   • 适配钙钛矿太阳能电池的多种结构，无论是有孔传输层的常规结构电池，还是无空穴传输层的碳基电池，LiF 都能通过界面修饰发挥作用；同时也能适配叠层电池，如钙钛矿 - CIGS、钙钛矿 - 晶硅叠层电池等。
   • 助力钙钛矿 LED 性能突破，除绿色准二维钙钛矿 LED 外，其修饰策略还具有良好的重现性，为不同波段钙钛矿 LED 的性能优化提供了通用方案，且能使这类 LED 器件寿命提升 3 倍。
5. 制备工艺友好，降低规模化难度
   • LiF 可通过热蒸发、溅射等常用薄膜沉积工艺制备，且所需厚度较薄（通常仅几纳米），不会对钙钛矿器件的整体结构和制备流程造成复杂影响。
   • 无需大幅调整现有钙钛矿器件的生产设备，即可与旋涂、原子层沉积等主流制备工艺兼容，既能满足实验室小面积器件研发，也为大面积钙钛矿器件的规模化生产提供了便利。

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