可溶液處理的多晶混合鹵化物鈣鈦礦太陽能電池已經實現了優異的能量轉換效率。然而,嚴重的薄膜異質性在多個尺度上普遍存在,包括成分、晶格結構和缺陷,這顯著影響了器件的壽命。到目前為止,人們還不完全了解薄膜生長過程中晶格轉變上的分子組裝。

北京理工大學陳棋等人揭示了拓撲化學組裝的機制。作者發現,通過引入中間體可以使晶體沿著不同的相干介面生長。作者獲得了一種 (001)取向膜,該膜具有最小化的晶格異質性、微觀結構缺陷和電子無序性。

此外,相應的倒置裝置在運行 500 小時(AM 1.5G,一個太陽光照)后保持了 95% 以上的原始功率轉換效率 (PCE)。該工作揭示了控制鈣鈦礦晶體合成的潛在機制。