目前，大多数的钙钛矿材料的中心金属用到的为Pb(II)，但是由于Pb(II)具有高毒性和易降解性，导致其难以实现大量应用。目前人们认为将Pb用其他种类的金属替代，提高光伏性能是非常重要的途径。最近的高通量计算中显示，各种ABX₃型钙钛矿材料中，Pb和Sn两种材料是效果最好的光伏材料。因此，将Pb替代为Sn是非常有希望的。但是，Sn(II)容易发生氧化反应，生成Sn(IV)的化合物。Sn(IV)中心体现了电荷复合能力，会导致太阳能电池中效率大量损失。人们开发了多种方法缓解Sn(II)的氧化，比如掺杂、还原氛围、反歧化（comproportionation）策略等。通过这些方法，目前却只能达到Pb基太阳能电池效率的一半。美国西北大学Kanatzidis、加拿大多伦多大学Sargent对Sn(II)基太阳能电池中存在的氧化问题进行报道。

本文要点

（1)     DMSO能够在150 ℃的CH₃NH₃I和PbI₂混合溶液中，将甲胺阳离子转化为二甲胺阳离子。DMSO在酸性溶液中对Sn(II)具有氧化能力，因此在钙钛矿溶液中，DMSO能够将Sn(II)氧化（Chemistry of Materials，2019, 31 (6), 2114-2120）。

       实验和测试：       

       将碘化甲咪和SnI₂溶解在DMSO，在惰性气氛中于120 ℃加热5小时。发现溶液颜色发生明显改变，颜色变得更深，说明了反应中生成Sn(IV)。通过1H NMR，X射线XAFS测试方法，作者发现DMSO/Sn(II)通过还原反应，生成了二甲基硫和Sn(IV)。

（2)     DMSO能够在100 ℃附近将Sn(II)氧化，并且极少量的Sn(IV)就可以让电池的工作电压明显降低（< 0.5 V，比0.9 V的理论值要低很多）。因此开发不含DMSO体系合成Sn(II)基钙钛矿是关键点。

参考文献

Makhsud I. Saidaminov; Ioannis Spanopoulos; Jehad Abed; Weijun Ke; Joshua Wicks; Mercouri G. Kanatzidis*; Edward H. Sargent*

Conventional Solvent Oxidizes Sn(II) in Perovskite Inks

ACS Energy Lett. 2020, 5, XXX, 1153-1155. DOI: 10.1021/acsenergylett.0c00402

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsenergylett.0c00402