不含甲胺阳离子而是使用甲脒（FA, formamidine）构筑 Cs_xFA_(1-x)PbI₃钙钛矿太阳能电池是目前发展高效稳定钙钛矿太阳能电池器件的可行性最高的材料。但是，人们发现在没有晶格掺杂的条件生长高品质的黑色晶相Cs_xFA_(1-x)PbI₃仍非常困难。

有鉴于此，上海科技大学宁志军（Zhijun Ning）等报道合成了一种形状为螺旋桨的卤化三级胺，这种有机胺在钙钛矿表面具有非常高的结合能，同时表现较大的立体位阻。这种分子能够显著的降低抑制α-Cs_xFA_(1-x)PbI₃晶体生长的高表面能。

本文要点

（1）

通过使用螺旋桨卤化三级胺阳离子，在室温能够生成α-晶相Cs_xFA_(1-x)PbI₃，生成的α- Cs_xFA_(1-x)PbI₃能够作为晶种促进形成高品质的α-Cs_xFA_(1-x)PbI₃晶膜。基于生成的这种非甲胺α-Cs_xFA_(1-x)PbI₃晶膜钙钛矿反式结构太阳能电池器件实现了23.6 %的效率，而且在85 ℃具有优异的200 h稳定性。

（2）

通过使用独特结构有机胺，降低形成黑色晶相的表面能，加快黑色晶相的成核，缓解有害的不可控黄色相与黑色相之间的转化，因此能够生成大尺寸晶粒、低缺陷的高品质钙钛矿，并且实现了效率最高的反式钙钛矿太阳能电池器件。在MPP环境运行2200 h器件仍保留95 %的初始效率，在85 ℃的稳定工作时间超过250 h。这项工作展示了影响黑色晶相钙钛矿形成或生长的高表面能问题，说明螺旋桨形状有机添加剂能够改善制备高品质α-Cs_xFA_(1-x)PbI₃晶膜。

参考文献

Ting Pan, Wei Zhou, Qi Wei, Zijian Peng, Hao Wang, Xianyuan Jiang, Zihao Zang, Hansheng Li, Danni Yu, Qilin Zhou, Mengling Pan, Wenjia Zhou, Zhijun Ning, Surface Energy Regulated Growth of α-phase Cs_0.03FA_0.97PbI₃ for Highly Efficient and Stable Inverted Perovskite Solar Cells, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202208522

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202208522