孟磊&李永舫Nat. Photon.：溶剂辅助反应实现钙钛矿太阳能电池中缺陷的自发钝化

钙钛矿太阳能电池在过去十年中发展迅速。为了制备高效钙钛矿太阳能电池，研究者通过溶剂、反溶剂和添加剂工程调控钙钛矿活性层的成核和结晶过程。然而，仍需有效策略来调控钙钛矿的成核与晶体生长，并钝化表面和晶界处的缺陷。

本文中科院孟磊和苏州大学李永舫等人在钙钛矿前驱体溶液中引入1,4-丁烷磺内酯（BuSO）作为第二溶剂，调控α-FAPbI₃层的成核。BuSO与溶质的相互作用降低了成核密度并抑制二次成核。同时，BuSO在退火过程中发生开环反应，生成4-氯丁烷-1-磺酸盐和4-碘丁烷-1-磺酸盐，有效钝化钙钛矿表面缺陷。

最终，处理后的n-i-p平面钙钛矿太阳能电池实现了26.5%的功率转换效率（认证效率26.2%），并具有更高的长期稳定性。

研究亮点

1. 高效钝化缺陷：通过1,4-丁烷磺内酯（BuSO）的开环反应，原位生成钝化剂，有效钝化钙钛矿表面和晶界缺陷，显著提升器件性能。
2. 调控成核与结晶：BuSO作为溶剂添加剂，降低成核密度并抑制二次成核，获得大晶粒、高质量的钙钛矿薄膜。
3. 创纪录效率与稳定性：实现26.5%的功率转换效率（认证26.2%），并在光照下500小时后仍保持90%的初始效率，稳定性显著提升。

Wang, Y., Lu, C., Liu, M. et al. Solvent-assisted reaction for spontaneous defect passivation in perovskite solar cells. Nat. Photon. (2025).

https://doi.org/10.1038/s41566-025-01704-2