Angew. Chem. ：晶种法实现高效钙钛矿太阳能电池：晶种表面的重要作用

添加剂工程是提升钙钛矿太阳能电池效率的有效策略之一。其中，钙钛矿纳米晶添加剂具有与钙钛矿主体相似的化学成分和匹配的晶格结构，可有效提高钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性。然而，目前已报道的钙钛矿纳米晶添加剂通常含有溴组分，会与FAPbI₃主体发生离子交换，导致钙钛矿薄膜带隙扩大。

为了解决这一问题，苏州大学曹暮寒副研究员和北京大学朱瑞教授、仲启轩博士合作，引入正丁胺修饰的CsPbI₃纳米晶作为晶种，调控FAPbI₃薄膜的结晶和生长过程，从而实现钙钛矿太阳能电池效率的显著提升。

在器件制备过程中，未经修饰的CsPbI₃纳米晶会被分解，并与FAPbI₃主体发生阳离子交换而形成Cs_1-xFA_xPbI₃。相比之下，正丁胺修饰的CsPbI₃纳米晶具有较好的稳定性，可以作为晶种诱导FAPbI₃的可控结晶和生长，因此，薄膜的结晶性和取向明显增强，晶粒尺寸显著增大，表面更加平整，且非辐射复合被有效抑制。此外，CsPbI₃纳米晶添加剂有助于释放晶格应变，降低缺陷密度，从而提升器件性能。

正丁胺修饰的CsPbI₃纳米晶作为添加剂时，钙钛矿太阳能电池的光电转换效率达到25.41%，明显优于FAPbI₃和未修饰CsPbI₃纳米晶改性的FAPbI₃电池（分别是22.09%和23.11%）。在未封装的条件下，经过1680 h后，该器件依然保持初始转换效率的91.7%。该工作强调了晶种表面在提升钙钛矿太阳能电池性能方面的重要作用。

论文信息

Seed-Mediated Growth for High-Efficiency Perovskite Solar Cells: The Important Role of Seed Surface

Yiqi Hu, Qixuan Zhong, Bin Song, Hongyu Xu, Qiuyang Li, Shunde Li, Yinghua Qiu, Xiaoyu Yang, Jinxing Chen, Qiao Zhang, Rui Zhu, Muhan Cao

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202316154