近日，山东科技大学化学与生物工程学院段加龙&唐群委团队在化学类顶级刊物Angewandte Chemie International Edition上发表题为“Idealizing Air-Processed Perovskite Film Competitive by Surface Lattice Etching-Reconstruction for High-Efficiency Solar Cells”的高水平论文，文章第一作者为22级硕士生李慧。
钙钛矿太阳能电池（PSCs）已经取得了令人瞩目的成就，而迄今为止报道的性能最好的电池高度依赖于制造条件，通常建立在惰性气体（氮气手套箱）或严格控制湿度的干燥空气环境中，这在技术和经济上限制了PSC的大规模商业化。造成这种限制的一个主要原因是，空气中制备的钙钛矿薄膜在整个过程中受到水分和氧气的侵蚀，不利于钙钛矿结晶，破坏相稳定性，导致大量纳米杂质缺陷的形成，尤其是在脆弱的表面。针对这个问题，团队提出了新的原位点阵刻蚀重建策略，通过将空气制造的钙钛矿膜浸泡在高温加热下的弱极性有机溶剂中，表面的缺陷态被动态溶解并选择性再结晶。由于弱溶解度和温度诱导退火效应的平衡，表面缺陷层被化学剥离（刻蚀过程），形成一个稳定的富Br层（再结晶过程），最终在无需精确控制湿度的全空气中制备了15.37%的高效率碳基CsPbI2Br器件，优于在氮气中制造的未经处理器件，并具有出色的稳定性。与先前报道的同类器件的PCEs相比，获得了可观的VOC×FF值。此策略可以通过筛选匹配的溶剂与其他杂化和无铅钙钛矿薄膜兼容，为克服加工条件的限制，推进钙钛矿光电器件提供了一条非常有效的途径。
该研究得到国家自然科学基金面上项目、青年项目以及山东省泰山学者专项资金等项目的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202419
