逄淑平&周圆圆Nat. Synth.：晶体溶剂化物预播种实现可规模化钙钛矿太阳能电池制备

溶液合成的钙钛矿薄膜埋底界面处的形貌和电子缺陷，对基于自组装单层的最先进倒置钙钛矿太阳能电池的光伏性能和稳定性有害。先前的研究尝试通过对 SAM 进行分子调控来缓解这一合成难题。

本文中国科学院青岛生物能源与过程研究所逄淑平和香港科技大学周圆圆等人采用低维卤化物晶体溶剂化物预播种来触发钙钛矿薄膜底部的形成，抑制了形貌和电子缺陷。CSV 能够实现钙钛矿前驱体溶液在 SAM 上的纳米结构引导润湿，并开启晶格限域的溶剂退火作用于钙钛矿薄膜底部，从而消除界面 voids 和纳米沟槽。该方法还导致 CSV 衍生的卤化物化合物在薄膜底部钝化，减少电子缺陷并构建有利于空穴提取的界面能态。CSV 预播种实现的这种顺序多功能性超越了传统播种策略中的成核控制。由此制备的倒置钙钛矿太阳能电池实现了 26.13% 的光电转换效率和高达 86.75% 的填充因子。

这些器件在 ISOS-L-1 和 ISOS-T-1 测试协议下表现出增强的光照和热稳定性。CSV 预播种的可扩展性在面积为 49.91 cm² 的钙钛矿太阳能迷你模组上得到了验证，实现了 23.13% 的光电转换效率。

研究亮点：

1. 首创 CSV 预播种多功能调控策略：首次将低维卤化物晶体溶剂化物预播种于 SAM 表面，利用其纳米棒状形貌改善前驱体润湿性（接触角从 31.29°降至 17.97°），并通过晶格限域溶剂退火消除埋底界面 voids 和纳米沟槽（沟槽侧角从 23.9°降至 7.8°）。

2. 顺序多功能性超越传统成核控制：CSV 预播种实现“润湿性改善→异质成核加速→形貌修饰→缺陷钝化”的序贯调控，CSV 衍生物 PDPbI₄ 在界面处钝化缺陷，将陷阱密度从 1.90×10¹⁵ 降至 1.26×10¹⁵ cm⁻³，能级排列优化，空穴提取加速。

3. 高效与可扩展性兼具：小面积器件效率达 26.13%，填充因子高达 86.75%（达 SQ 极限的 96.03%），49.91 cm² 迷你模组效率达 23.15%（认证 22.79%），器件在 ISOS-L-1 测试下 T90 寿命超 1000 小时，展现出优异的可放大性和稳定性。

Sun, X., Hao, M., Wang, K. et al. Crystal-solvate pre-seeded synthesis for scalable perovskite solar cell fabrication. Nat. Synth (2026).

https://doi.org/10.1038/s44160-026-00993-x

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