香港大学蔡植豪Nature Photonics：认证25.8%! 共晶分子配体稳定光活性黑相钙钛矿

摘要：香港大学蔡植豪&浙江大学王勇&南科大徐保民团队在Nature Photonics 期刊发表题为“Eutectic molecule ligand stabilizes photoactive black phase perovskite”的研究论文，Zhi-W

香港大学蔡植豪&浙江大学王勇&南科大徐保民团队在Nature Photonics 期刊发表题为“Eutectic molecule ligand stabilizes photoactive black phase perovskite”的研究论文，Zhi-Wen Gao为第一作者，蔡植豪&王勇&徐保民为共同通讯作者。

核心亮点：本文开发了一种由氯化胆碱（ChCl）和尿素（尿素）组成的共晶结构的氢键共晶分子（EM），以改变相变过程，消除纳米级相杂质，实现高效的富FA三碘化物钙钛矿。基于EM制造薄膜的钙钛矿太阳能电池可提供25.8%的功率转换效率（经认证为25.7%）和出色的稳定性，T95寿命约为 2,000小时。

富含甲脒的三碘化物钙钛矿作为下一代光伏技术的光吸收层显示出巨大的前景。然而，这种钙钛矿结晶过程中复杂的相变过程通常会导致出现不良的六方相，从而导致太阳能电池效率和稳定性下降。尽管开发了不同的添加剂来钝化缺陷、抑制离子迁移和提高结晶度，以调节钙钛矿薄膜的生长和相稳定性，但促进和稳定α相的基本策略仍然没有定论。

鉴于此，香港大学蔡植豪&南方科技大学徐保民&浙江大学王勇团队使用氢键共晶分子(EM)作为[PbI6]4−八面体配体来促进角共享八面体的主导形成。研究结果表明，角共享八面体与面共享八面体的比例增加可以促使完全相变并促进纯立方结构钙钛矿的形成。基于EM制造薄膜的钙钛矿太阳能电池可提供25.8%的功率转换效率（经认证为25.7%）和出色的稳定性，T95寿命约为 2,000小时。

本研究展示了一种具有氢键的新型EM，可以改变相变过程，实现高效的富FA三阳离子钙钛矿。与EM结合的钙钛矿薄膜通过增强角共享[PbI6]4−八面体形成的能量优势并消除六方相杂质，显示出从六方相到立方相的促进相变。所提出的技术揭示了共晶添加剂促进相变的微观机制，并为探索具有可调成分性能的共晶系添加剂提供了启示。