尽管有机−无机钙钛矿材料在太阳能电池、发光二极管和光催化等方面具有耐人寻味的光电特性，但其不稳定性对其长期应用仍是一个巨大的挑战。
近日，中山大学Mengye Wang报道了通过原位形成有机表面钝化层，开发了一种方便而稳健的策略以获得具有高稳定和高晶体质量的MAPbI3。
文章要点
1）将钙钛矿饱和的HI水溶液滴入原始钙钛矿颗粒中。然后将混合物研磨15秒，以确保溶液和钙钛矿均匀混合。之后，立即用Xe-光照射混合物，在此期间，可以看到MAPbI3颗粒通过晶界迁移发生了类似蠕变的再结晶。最后得到了马铃薯状钙钛矿颗粒，其周围包裹着一层连续的薄有机膜。
2）1H MAS NMR和FTIR研究表明，经处理的MAPbI3表面的HIO3分子与相邻MAPbI3晶体上的另一个HIO3分子形成了氢键。重要的是，带负电荷的IO3−与MA+之间的静电相互作用导致了MA+在钙钛矿表面的滞留，而不是通常的解离。
3）在HI水溶液对钙钛矿的光照射具有以下优点，首先，与原始MAPbI3相比，经光照和溶液处理后，表面紧密束缚了MA+阳离子的MAPbI3具有更大的晶粒、更少的暴露表面和晶体边缘，从而提高了其抗湿稳定性。第二，钝化层由MA+阳离子组成，表面露出疏水的−CH3基团，从而减缓了MAPbI3的降解。第三，钙钛矿的光催化效率由于稳定性和结晶度的显著提高而得到提高。
4）从机理上讲，由于各种有机−无机钙钛矿都适用于这种简单可行的光和溶液处理技术，使得这种原位表面钝化可以为广泛的实际应用提供一个稳定的有机−无机钙钛矿粉末和薄膜平台。
参考文献
Fangyan Liu, et al, A Rapid and Robust Light-and-Solution-Triggered In Situ Crafting of Organic Passivating Membrane over Metal Halide Perovskites for Markedly Improved Stability and Photocatalysis, Nano Lett., 2021
DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c04299
https://dx.doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c04299
