卤化锡钙钛矿是一种很有前途的无铅钙钛矿太阳能电池(PSCs)材料。然而，卤化锡钙钛矿的结晶速度比铅基类似物快得多，导致陷阱态更加严重，功率转换效率也大大降低。

近日，中国科学院大学孟祥悦教授，Hui Huang，中科院化学研究所胡劲松研究员，北京大学深圳研究生院杨世和教授揭示了一个关键发现，即通过基于预成核团簇（PNC）的非经典成核机制可调节FASnI₃（FA：甲脒）的结晶动力学。

文章要点

1）通过引入哌嗪二氢化合物来调节FASnI₃钙钛矿前驱体溶液的胶体化学，可以在成核前在溶液中很容易形成稳定的团簇。这些预成核团簇起到了中间相的作用，从而降低了钙钛矿形核的能垒。富含这种中间体PNCs的前驱体溶液可以很容易地转化为缺陷密度低得多的高质量钙钛矿型薄膜。

2）结果显示，这种基于PNCs的方法显著提高了基于FASnI₃的PSC的光伏性能，实现了11.39%的效率，并提高了稳定性。

Xiangyue Meng, et al, Crystallization Kinetics Modulation of FASnI₃ Films with Pre-nucleation Clusters for Efficient Lead-free Perovskite Solar Cells, Angew. Chem. Int. Ed., 2020

DOI: 10.1002/anie.202012280

https://doi.org/10.1002/anie.202012280