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金属卤化物钙钛矿（MHPs）的溶液生长技术已广泛应用于太阳能电池、发光二极管和探测器等领域，但其晶体生长机制尚不明确。
本研究美国北卡罗来纳大学教堂山分校黄劲松等人通过显微光谱技术，原位观测了甲基铵碘化铅（MAPbI₃）单晶在γ-丁内酯（GBL）溶液中从溶质到晶体的固-液界面转变过程。通过建立前驱体溶液的带隙-温度关系，我们发现距离晶体边缘1.5–4 μm处存在一个较冷的界面区域，这是由吸热粒子溶解所致。该低温区域作为保护层，阻碍了随机取向粒子的附着，从而维持了晶面取向。
这一保护层的形成源于结晶潜热和界面单体浓度梯度驱动的粒子溶解。破坏保护层会导致多晶和不规则晶面的形成。本研究对钙钛矿晶体生长机制的理解为提升溶液生长晶体质量提供了新思路。
文章亮点总结：
发现低温保护层：首次观测到钙钛矿晶体生长界面存在1.5–4 μm的低温区域，由吸热粒子溶解形成，可抑制缺陷生成。
揭示生长机制：提出“粒子溶解-单体附着”的晶体生长新机制，解释了高质量单晶形成的热力学和动力学过程。
应用潜力：通过调控保护层，可优化溶液生长条件，为制备高效钙钛矿光电器件提供理论指导。
Shi, Z., Liu, H., Jiao, H. et al. Self-regulated facet stability during solution growth of perovskite crystals. Nat. Synth (2025).
https://doi.org/10.1038/s44160-025-00786-8
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