来源：材料科学前沿
最近，北京交通大学王熙教授团队报道了一种基于定向吸附策略制备的一种黑色相CsPbI3高定向准单晶微结构薄膜，用于构建具有更高能量转换效率的介孔PSC器件，其能量转换效率从13.4%提高到了16.0%。至关重要的前驱体在钙钛矿成膜的过程中，为了实现晶粒融合的定向吸附，他们在制备过程中加入了DMSO前驱体。该基团能够附着在在黄色相δ-CsPbI3晶体的{212}面，驱动晶体在{212}面垂直方向定向吸附融合为大尺度的高定向准单晶微结构薄膜，在这个过程中黄色相δ-CsPbI3晶体相变为黑色相的α-CsPbI3，并暴露{200}面。
原位手段的实时观测他们通过原位测试手段实时地观测了晶体融合相变的过程，更加深入直观地揭示了定向吸附过程机理。
当样品加热至100℃时，可以明显捕获到晶粒方向的调整，从而使颗粒的堆积更加紧密。但是，当退火温度提高到220℃时，定向调整速度大大减慢。随后，通过应变诱导的晶界迁移使相邻的晶粒融合。在220℃，能找到δ-和α-CsPbI3之间的共生界面，这表明了相变的过程以及边界的消除。当退火温度上升到350℃，整个区域已经成长为一个晶粒尺寸大于3μm单个α-CsPbI3晶体。
优化的PSC性能及稳定性优化后的钙钛矿太阳能电池整体能量转化效率、开路电压、短路电流密度和填充系数均有明显提升。说明器件中形成了致密均匀钙钛矿层，并且其中晶体尺寸较大、优选取向增强，晶界和针孔的减少降低了载流子的复合，从而提升了器件性能。
定向吸附策略能够形成高定向准单晶钙钛矿微结构薄膜，这对于实现高效稳定的薄膜钙钛矿太阳能电池器件有重要的意义。作者介绍：
王熙，北京交通大学教授，博士生导师，青年千人，兼任化学与精细化工广东省实验室（汕头）副主任。2010年获中科院化学所博士学位，2010-2015年在日本国立物质材料研究所（NIMS）作JSPS博士后、ICYS研究员。王熙教授主要从事活性位化学环境效应方面研究，提出了原子晕效应（AR effect），并开发其相应的材料及其在电池和催化等领域的应用，特别是在锂电负极Si@C产业化应用和Pt/Al2O3等工业催化剂示范开发应用。并且利用原位透射电镜（in-situ TEM）、同步辐射XAFS以及理论计算在外场下进行原位表征，原子尺度、化学键层次上揭示其构效关系，并提出相应的机理。已在Chem. Soc. Rev.，Nat. Biotech.，Nat. Commun., Joule, JACS，Angew. Chem., Adv.Mater.，EES等杂志上发表论文近100篇，引用次数超过8000余次，H因子50。现任iScience编委和《纤维素科学与技术》编委会副主编，南方先进光源指导委员会委员等。主持科技部重点研发计划（国际合作）重点专项，基金委培育，中石化技术开发以及硅碳锂电负极产业化开发等项目。
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