多晶钙钛矿薄膜中的应变效应对钙钛矿太阳能电池（PSCs）的性能有显著影响。对于环境友好的锡（Sn）基钙钛矿，其超快结晶与内在应变之间的关系尚不清楚，针对Sn基钙钛矿的应变工程也缺乏研究。
基于此，2025年3月17日，四川大学赵德威等人在国际知名期刊Advanced Functional Materials发表题为《Crystallization Kinetics Regulation for Strain and Morphology Management Enables Efficient Tin Perovskite Solar Cells》的研究论文。
在此，基于原位光致发光和紫外-可见吸收光谱技术，作者研究了Sn基钙钛矿结晶过程中各个阶段对薄膜内在压缩应变和表面形貌的影响。
研究发现，Sn基钙钛矿的结晶过程分为两个阶段：第一阶段，成核与结晶同步进行；第二阶段，残留溶剂的蒸发伴随着晶体的进一步生长。延长第一阶段可以减少亚晶域和晶界，这些区域是内在压缩应变集中的地方。第二阶段的充分持续时间可以减轻晶粒重生长的无序程度，避免钙钛矿团簇的聚集，从而防止晶粒堆叠和针孔的形成。
研究发现，1,2-二氯苯（DCB）作为反溶剂可以实现这两个阶段的最佳持续时间。所得薄膜由于压缩应变的缓解，非辐射复合得到抑制，同时表面形貌的改善促进了界面处的载流子传输。最终，实现了效率为14.85%的Sn基PSC，其填充因子高达79.32%。
Crystallization Kinetics Regulation for Strain and Morphology Management Enables Efficient Tin Perovskite Solar Cells, Adv. Funct. Mater., 2025.https://doi.org/10.1002/adfm.202504541
