宁波材料所刘畅&葛子义最新AM：α-FAPbI3在匹配良好的异质界面上的外延生长，用于高效钙钛矿太阳能电池和太阳能模组

尽管FAPbI3钙钛矿体系由于其在室温下能量不稳定的黑相而表现出令人印象深刻的光电特性和热稳定性，但实现α-FAPbI3的可控和定向成核仍然具有相当大的挑战性。鉴于此，2023年11月27日宁波材料所刘畅&葛子义&武汉理工大学鲁建峰于AM刊发α-FAPbI3在匹配良好的异质界面上的外延生长，用于高效钙钛矿太阳能电池和太阳能模组的研究成果，本研究提出了一种通过削弱有机夹层和[PbI6]4-八面体之间的氢相互作用而设计的具有释放无机八面体畸变的二维钙钛矿。二维结构的(002)面和立方α-FAPbI3的(100)晶面之间可以形成高度匹配的异质界面，从而降低结晶能并诱导α-FAPbI3的异质成核。这种“外延生长”机制导致形成高度优选的(100)面晶体取向，改善晶体质量和薄膜均匀性，显著增加电荷传输特性，并抑制非辐射复合损失。使用目标钙钛矿太阳能电池实现了令人印象深刻的25.4%功率转换效率 25.2%)，这表现出了出色的环境和运行稳定性。通过证明大面积钙钛矿太阳能电池组件的效率从18.2%显著提高到20.1%，证明了该策略对于均匀和高质量钙钛矿薄膜的可扩展沉积的可行性。