华北电力大学李美成Angew：揭示和抑制晶面相关的离子迁移以提高钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性

离子迁移是阻碍钙钛矿太阳能电池(PSCs)长期稳定性的主要问题。作为金属卤化物钙钛矿材料的固有特性，离子迁移与原子排列和配位密切相关，这些是不同晶面的基本特征差异。在这里，华北电力大学李美成等人报道了与晶面相关的离子迁移问题，并通过精细调节晶面取向来实现对钙钛矿中离子迁移的抑制。我们展示了(100)晶面比(111)晶面更容易受到阳离子的迁移。迁移差异的主要原因是(111)晶面中的阳离子迁移路径与(100)晶面中的路径不同，这增加了活跃的迁移能量，并削弱了操作期间电场的贡献。通过在抗溶剂中添加水(H2O)的简单绿色方法，制备了以(111)晶面为主的钙钛矿薄膜，进一步在常规平面PSCs上实现了26.0%的光电转换效率(PCE，认证值25.4%)，在反向PSCs上实现了25.8%的效率。此外，未封装的PSCs在模拟AM1.5光照下经过3500小时操作后，仍能保持95%的初始PCE。