武汉理工大学Science！

混合有机-无机金属卤化物钙钛矿太阳能电池（PSC）在过去十年中引起了浓厚的兴趣，功率转换效率（PCE）现在超过25%。这种发展归因于钙钛矿材料具有可调带隙、高吸收系数和长载流子扩散距离的钙钛矿材料具有优越的光电特性。特别是，PSC可以通过无数低成本解决方案流程来制造，这为未来的商业化提供了巨大的希望。然而，规模化生产和稳定性问题阻碍了它们的工业化。

制造大面积PSC最重要的先决条件是沉积高质量的钙钛矿薄膜。钙钛矿在溶液中的成核和晶体生长在很大程度上是无法控制的，通常会导致多孔薄膜，这将极大地降低器件的性能。面积越大，就越难实现均匀的结晶薄膜。为了扩大钙钛矿薄膜，各种努力控制成核和晶体生长，包括反溶剂浴、软涂层、气流动、真空/热辅助和添加剂工程都已成功用于制造高质量大面积的钙钛矿层。

然而，MAPbI₃（甲胺铅碘）钙钛矿在高温或光照下表现出很差的稳定性。相反，不含MA的钙钛矿，如甲酰胺铅碘（FAPbI₃）或甲酰胺铯铅三碘化物[(FACs)PbI₃]，由于其相变温度较高而表现出有希望的热稳定性。此外，FAPbI₃的光学带隙比MAPbI₃更窄，有助于提高效率。最近，基于FA的、无MA的PSC，特别是对于大面积器件引起了人们的极大关注。不幸的是，基于FA的钙钛矿的成核和晶体生长更难控制。

武汉理工大学黄福志教授课题组在Science发文报道了一种卤化铅(PbI₂)为模板的结晶策略，来制备大面积的无甲胺的、致密钙钛矿薄膜，用于制造无反溶剂和环境空气打印的高性能钙钛矿太阳能模块（PSMs）。获得优质大面积FA基钙钛矿薄膜的关键是通过形成稳定的PbI₂•N-甲基吡咯烷酮（NMP）加合物，完全抑制与溶剂配位的钙钛矿中间复合物的形成，该加合物可以与嵌入的FAI/CsI物种发生原位反应生成[(FACs)PbI₃]。此外，通过利用这一过程，可以降低α相钙钛矿的形成能，这是一种不稳定的高温相，从而即使在室温下也能转换α相FA基钙钛矿薄膜（FA_0.83Cs_0.17PbI₃）。由此产生的钙钛矿薄膜被KPF₆盐进一步钝化，这有助于高效无滞后的PSC，效率为23.35%，并显著增强热和光稳定性。最终，使用此策略实现了槽模印刷优质大面积钙钛矿薄膜。相应的太阳能迷你模块在17.1 cm^-2面积上效率为20.42%，在65.0 cm^-2时效率为19.54%。