Advanced Materials: 绿色溶剂辅助钙钛矿单晶再溶解策略制备无中间相α-FAPbI3钙钛矿

钙钛矿太阳能电池具备可调光学带隙、高吸收系数、长载流子扩散长度等优异的光电特性，受到了广泛关注。通常情况下，钙钛矿光吸收层是通过在溶剂中混合昂贵的高纯度有机卤化铵和卤化铅来制备的。这种方法不可避免地会产生非化学计量比的杂质和生产成本高的问题，阻碍了其大规模应用。钙钛矿单晶再溶解（PSCR）策略具有提高相纯度及稳定性、改善薄膜质量、降低缺陷态密度和减少成本等优点，是制备高效FAPbI₃钙钛矿太阳能电池的理想选择。然而，与传统的前驱体材料混合制造相比，在PSCR过程中，FAPbI₃的相变和结晶动力学仍然不清楚。

近日，复旦大学信息科学与工程学院詹义强&蔚安然团队采用绿色溶剂辅助（GSA）方法合成了厘米尺寸的α-FAPbI₃单晶，作为制备钙钛矿薄膜的高纯度前驱体，并利用原位掠入射广角X射线散射（GIWAXS）监测了FAPbI₃在PSCR过程中的相变过程。相关成果以“Intermediate Phase Free α-FAPbI₃ Perovskite via Green Solvent Assisted Perovskite Single Crystal Redissolution Strategy”为题发表于材料科学领域顶尖期刊Advanced Materials上。该研究为PSCR过程钙钛矿晶相形成和晶格应变释放中发挥的作用提供了较为深刻的见解。低成本绿色溶剂也为未来钙钛矿光伏的大规模量产提供了一种新的理想候选溶剂。