中科院化学所张金明、北京大学赵清团队 Adv. Mater.：结晶路径优化与高指数晶面稳定实现高效稳定的钙钛矿光伏

本文介绍了中国科学院化学研究所张金明研究员和北京大学赵清研究员团队在Advanced Materials上发表的研究成果。背景方面,钙钛矿太阳能电池虽具有高效率和低制造成本,但长期稳定性仍是实际应用的关键挑战,这主要源于钙钛矿薄膜在溶液成膜过程中的结晶动力学和晶面构型问题,如亚稳δ相累积和成核-生长失配。研究目的方面,团队提出了一种由构象预组织大分子调控剂(3Cl-NC)介导的动力学分段结晶策略,旨在优化结晶路径并稳定高指数晶面。通过多齿配位在湿膜初期构建前驱体富集微环境促进异相成核,并在热退火中转变为动态配位以延缓传输、维持生长,从而抑制δ相、促进α相形成并稳定(210)晶面。结论方面,该策略使钙钛矿薄膜实现更高相纯度、更低残余应力和更弱离子迁移,最终器件获得26.59%的冠军效率和26.29%的认证效率,并在连续光照1056小时、湿度1000小时和85°C热老化1080小时后保持优异稳定性,为高效稳定的钙钛矿光伏提供了新的结晶工程思路。