无需高温煅烧处理的溶液相方法低温合成MAPbBr₃钙钛矿能够获得高转化率的太阳能电池，但是这种方法有一定的缺点：材料对环境敏感，晶体质量不高，器件制备的重复性较低。南方科技大学的Hsing-Lin Wang等报道了反式平板(FAPbI₃)_x(MAPbBr₃)_1–x (0.80≤x≤ 0.90)的制备，该方法中使用单晶MAPbBr₃和粉末多晶FAPbI₃作为原料，在x=0.85时，展现了高晶化程度和大晶粒钙钛矿薄膜，展现了更高的载流子传输动力学，降低的缺陷浓度，电池效率达到20.5 %，对比电池的效率16.68 %，实现了22.9 %的效率提升程度。器件在23 ℃中放置150天能保持薄膜的稳定性。

本文要点

（1）作者合成了MAPbBr₃单晶和FAPbI₃晶体粉末，并将其混合配成(FAPbI₃)_x(MAPbBr₃)_1-x溶液用于钙钛矿薄膜的制备。

器件制备。制作了基于ITO/SnO2/Perovskite/PC61BM/Zracac/Ag结构的电池。在ITO表面旋涂PTAA有机空穴传输层，100 ℃煅烧，旋涂(FAPbI₃)_x(MAPbBr₃)_1-x和CB氯苯，随后在100 ℃中煅烧0.5 h。随后旋涂PC₆₁BM和乙酰乙酸锆（IV），并沉积Ag电极。得到的器件最高的效率达到20.5 %，开路电压达到1.1 V，短路电流密度22.99 mA cm^-2，填充因子达到80.77 %。与之相比，典型四组分钙钛矿电池的效率为16.68 %。

（2）通过扫描开尔文探针显微镜（The scanning Kelvin probes microscopy，SKPM）对钙钛矿薄膜的电子化学势（electronic chemical potential）进行表征（对比典型四组分钙钛矿），(FAPbI₃)_0.85(MAPbBr₃)_0.15电池的表面电子化学势较高（-369.08±10.06 mV），典型四组分钙钛矿电池的化学势为-301.27±9.02 mV，说明界面上的电子传递性能更好。通过荧光光谱法对钙钛矿薄膜的荧光进行测试，发现(FAPbI₃)_0.85(MAPbBr₃)_0.15薄膜的荧光最强，这是因为其晶体膜质量较高，载流子传输作用更好。荧光寿命显示(FAPbI₃)_0.85(MAPbBr₃)_0.15薄膜的衰减时间为423.86 ns，比对比钙钛矿薄膜（351.97 ns）的时间更长（在石英基底上）；衰减时间为85.62 ns，比对比钙钛矿薄膜（159.66 ns）的时间更短（良好的界面电荷传递）。

（3）电池稳定性测试。通过UV-Vis测试发现，在23 ℃的高湿度（RH=65~85 %）环境储存器件，结果显示(FAPbI₃)_0.85(MAPbBr₃)_0.15电池显示75天能够稳定，在150天仅有少量降解。与之相比，四组分钙钛矿电池在一星期就发生明显的降解。在手套箱中保存2个月后，(FAPbI₃)_0.85(MAPbBr₃)_0.15钙钛矿保持了85 %的效率。

参考文献

Jiantao Wang; Fanxu Meng; Ruxue Li; Shaoqing Chen; Xiaoyu Huang; Jing Xu; Xiaosong Lin; Rui Chen; Hongkai Wu; Hsing-Lin Wang*

Boosting Efficiency and Stability of Planar Inverted (FAPbI₃)_x(MAPbBr₃)_1−x Solar Cells via FAPbI₃ and MAPbBr₃ Crystal Powders，Solar RRL, 2020, 

DOI: 10.1002/solr.202000091

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/solr.202000091