反溶剂工艺是调控钙钛矿薄膜结晶进程的要害步骤，具有高度可调的特性。近年来，根据多功能钙钛矿反溶剂的规划、润饰相关的研讨也取得了一系列的发展。来自我国大学的高鹏研讨员课题组在inorganics宣布了试验文章，将反式肉桂酰氯掺入反溶剂中，用于调控钙钛矿结晶进程，包含减缓快速结晶、促进大晶粒成长等，在进步钙钛矿太阳能电池功率范畴的具有宽广的研讨远景。
调控钙钛矿薄膜的结晶动力学是进步钙钛矿太阳能电池（PSCs）功率和运转安稳性的要害。但是，准确调控结晶进程仍具有挑战性。文中引进了一种根据Kornblum反响的反响性反溶剂战略，经过原位化学转化来调理结晶进程。详细而言，反式肉桂酰氯（TCC）被用作反溶剂添加剂，它能与钙钛矿前驱体溶液中的二甲基亚砜（DMSO）产生反响。由此产生的酰化反响会生成含羰基和硫离子的产品。羰基氧与Pb2+离子配位构成Pb-O键，这会减缓快速结晶进程，按捺非均相成核，并促进更大钙钛矿晶粒的成长，然后改进薄膜的均匀性。
为了研讨TCC对钙钛矿薄膜质量的影响，选用X射线衍射技能对经不同浓度（0、5、10、20、30 mL/mL）TCC处理后的薄膜进行表征。当TCC浓度为10 mL/mL时，（110）晶面衍射峰强度最高；后跟着浓度升高，峰强度逐步下降。这表明TCC会改变薄膜的取向，含10 mL/mL TCC的薄膜优先出现（110）晶面取向。一起还记录了（110）晶面的半高宽（FWHM）。含10 mL/mL TCC的薄膜半高宽最小，这表明其结晶质量有所进步，与后文评论的描摹改变状况相符。估测TCC或许会与前驱体溶液中的DMSO产生反响，从而影响晶核的构成和薄膜的结晶质量。
图3. （a）经0、5、10、20和30 mL/mL TCC处理的钙钛矿薄膜的X射线衍射图谱；（b）钙钛矿薄膜（110）晶面衍射峰的强度和半高宽。
为了进一步研讨TCC对钙钛矿薄膜描摹的影响，研讨人员运用扫描电子显微镜对不同TCC浓度的薄膜进行了表征（图4），并运用核算软件对晶粒尺度进行了剖析。研讨成果与X射线衍射成果相符。估测在低浓度下，TCC会与前驱体中的DMSO相互作用，加快成核并推迟结晶进程，然后使薄膜外表愈加润滑，并影响其微观结构和光电功能。
为研讨TCC处理对PSCs电学功能的影响，制备了FTO/SnO2/PVK/Spiro-OMeTAD/Ag结构的器材。将不同浓度（10、20、30 mL/mL）的TCC溶液掺入氯苯作为反溶剂，一切器材在相同条件下制备。图5（a）展现了各器材组在规范AM 1.5G光照（100mW/cm2）下的J-V曲线mL/mL时，器材的功率最高，FF和JSC的改进源于薄膜结晶性优化，增强了电荷传输。
图5. TCC处理对光伏功能的影响。（a）各条件下功能最佳器材的电流密度-电压曲线。（b）莫特-肖特基图比照、（c）瞬态光电压比照、（d）瞬态光电流比照、（e）开路电压随光强的改变联系，以及（f）钙钛矿器材在经TCC改性前后的暗电流丈量成果比照。
本研讨提出了一种反溶剂反响战略，即经过在钙钛矿前驱体溶液中引进TCC分子与DMSO产生反响，从而影响钙钛矿的成核进程，钝化钙钛矿内部缺点，并明显进步PSCs的填充因子和功率。这项作业提出了一种新颖且有用的战略来进步器材功率，从而完成高效的钙钛矿太阳能电池。此外，该战略在其他根据钙钛矿的光电器材中也具有巨大的使用潜力。
高鹏研讨员是资料科学范畴，特别是新式半导体资料与器材方向的闻名学者。其主要研讨聚集于：
新式半导体资料组成与规划：致力于开发用于光能、热电等能量转化使用的新式无机半导体资料 (如硫族化合物、钙钛矿、低维资料等)，探求其可控组成办法、结构调控与功能优化。
先进表征与机理研讨：运用多种先进的显微剖析 (如电子显微学) 和光谱技能，深化探求半导体资料在原子/纳米尺度上的结构、成分、电子结构及其与光电、热电等物理功能的联系，提醒资料内部的电荷传输、复合、界面效应等要害物理进程。
能量转化器材与使用：根据开发的新式半导体资料，规划和构筑高效、安稳的太阳能电池 (如薄膜太阳能电池、新式光伏概念器材)、热电转化器材和光电化学器材，研讨其能量转化功率提高机制和实践使用潜力。
资料核算与模仿：结合理论核算和模仿 (如第一性原理核算)，辅佐新资料的规划、功能猜测和机理了解。
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