大连理工大学AFM：Sn⁴⁺稳定的核壳结构钙钛矿分级微流控外延生长及其高效超稳定发光

胶体卤化铅钙钛矿（LHP）纳米晶（NCs）因其独特的光物理性质在光伏和光电子领域展现出巨大潜力，但其实际应用仍受限于传统合成中的瞬时成核不可控、本征结构不稳定性和铅毒性风险。

本文大连理工大学贺高红和姜晓滨等人提出了一种基于多级微流控的外延生长策略，实现了对CsPbBr₃ NCs结构参数和核壳构型的精确多级控制。通过利用微通道内的准一维热流场，成功解耦了CsPbBr₃的成核与生长过程。进一步在CsPbBr₃上外延生长无铅Cs₂SnBr₆双钙钛矿壳层，形成I型能带对齐的核壳异质结构。所得核壳纳米晶表现出显著增强的光学性能和稳定性，在环境暴露75天后仍保持完整的晶格结构。

第一性原理计算表明，界面Sn⁴⁺迁移增强了Pb—Br键合网络并钝化卤素空位，从而提高了结构完整性。该微流控系统单通道产量达1.48 g·h⁻¹，为可规模化、环保的钙钛矿异质结构制备提供了新途径。

文章亮点：

1.提出子电池分辨的 Suns-VOCSuns-VOC 测量方法：首次实现对钙钛矿-硅叠层电池中各子电池的传输损失进行精确量化，避免了传统方法中因反向偏压导致的钙钛矿降解问题。

2.开发空间分辨的 Suns-PLSuns-PL 成像技术：可生成局部隐含填充因子（IFF）图像，识别选择性损失和空间不均匀性，为器件优化提供直观依据。

3.系统澄清电学损失术语与机理：明确区分了串联电阻、选择性损失、伪IV与隐含IV参数等概念，为叠层电池的性能分析与对标提供标准化框架。

Yuan, J. Diao, Y. Zheng, et al. “ Hierarchical Microfluidic Epitaxy of Sn4+-Stabilized Core–Shell Perovskites with Lead-Free Double Perovskite Shells for Highly Efficient and Ultra-Stable Emission.” Adv. Funct. Mater. (2025): e13146.

https://doi.org/10.1002/adfm.202513146

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