近日，我院有机钙钛矿光伏技术团队在甲脒钙钛矿光伏的相分布管理方面取得最新进展，通过MACl辅助结晶和均一相转变调控的协同作用，获得了高效的甲脒-铯钙钛矿光伏器件。相关工作“Phase Distribution Management of Methylamine Chloride-Assisted Formamidinium-Cesium Perovskite Photovoltaics”以河北大学为第一单位发表在国际期刊《Advanced Functional Materials》(Adv. Func. Mater.,2025, 2425490)。硕士研究生齐佳慧、宋泽昕和赵鑫敏为共同第一作者，何庭伟博士为通讯作者。
由于无机Cs阳离子的溶解度比有机FA阳离子低，容易产生更多的晶核位点，导致结晶过程变快。因此，钙钛矿晶粒尺寸小、阳离子分布不均匀是制约高性能FACs钙钛矿光伏器件的关键因素。MACl可以减缓FACs钙钛矿薄膜的结晶速度，从而增大薄膜的晶粒尺寸，减少缺陷。然而，MACl加剧会FA相和Cs相组分的异步结晶。不均一的相分布不仅阻碍了载流子的有效输运，而且影响了器件的运行稳定性。
在本工作中，作者将π共轭马尿酸（HPA）分子引入钙钛矿前驱体溶液来调控钙钛矿薄膜的结晶动力学。HPA分子可以通过羧基和氨基强锚定[PbI6]4-八面体，实现A位组分的同步结晶，使得HPA处理后的钙钛矿膜具有恒定的能级排列。在MACl辅助结晶和均一相转变调控的协同作用下，作者获得了大尺寸、低缺陷、纯α相的钙钛矿薄膜。制备的FACs钙钛矿光伏器件的光电转换效率提高到了26.05%，这是FACs体系报道的最高效率之一。这一发现为制备高性能的钙钛矿光伏器件提供了一种新的策略。
以上研究工作得到了国家自然科学基金、河北省自然科学基金项目、河北省教育厅科技项目、保定市科技计划项目、河北大学高层次引进人才项目、河北大学生命科学与绿色发展学科群项目、光伏技术省部共建协同创新中心的资助，以及河北大学物理学院公共测试中心的大力支持。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202425490
