钙钛矿电池，异质成核诱导结晶策略

近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员杨栋团队发表了关于钙钛矿太阳能电池异质成核诱导结晶策略的综述文章，系统总结了该策略在钙钛矿太阳能电池中的研究进展，并探讨了当前面临的挑战，展望了未来的发展机遇。相关成果发表在《先进材料》。 钙钛矿太阳能电池的性能从根本上受限于钙钛矿活性层的结晶质量。传统的溶液加工方法难以在动力学上精确调控成核过程，容易导致晶粒不均匀、缺陷态增多及卤化物相分离等问题，制约了器件效率和稳定性的进一步提升。异质成核诱导结晶策略通过引入外源晶种或模板来构筑成核位点、引导结晶路径，为制备高质量钙钛矿薄膜提供了新思路。 该综述首先从热力学、晶格匹配和溶液化学的角度阐释了异质成核诱导结晶的作用机制，重点讨论了成核能垒的降低及晶体取向的定向调控。随后，团队对功能材料体系进行了分类讨论，涵盖钙钛矿晶种、低维材料和有机分子等，并进一步分析了该策略在单结、宽带隙和叠层太阳能电池中实现性能提升的机理，主要体现在光电转换效率提高、缺陷抑制和稳定性增强等方面。 同时，文章还探讨了稳定性提升的相关机制，包括减少晶界、抑制离子迁移和释放应力等。最后，综述展望了未来的研究方向，为发展高效稳定的钙钛矿光伏器件提供了理论参考。 杨栋团队长期致力于钙钛矿太阳能电池的研究，近年来在大面积钙钛矿组件和柔性钙钛矿电池方面取得系列进展：发展界面桥连策略提升了钙钛矿电池的性能；开发粘度调控策略提升大面积薄膜的均匀性，以及长程有序大面积钙钛矿薄膜制备技术，提升了大面积钙钛矿组件的性能等。