环境污染和能源危机是国家能源战略的两大难题，开发绿色高效的清洁能源材料迫在眉睫。铅基钙钛矿太阳能电池已经获得了25.5%的光电转换效率，但是由其重金属毒性，成为大规模制造和进一步商业化道路上的障碍。锡基钙钛矿材料具有低毒性，更加匹配的光学带隙，光能量吸收范围宽，电荷载流子迁移率高和热载流子寿命长等优点，因此是最具备潜力的非铅钙钛矿材料。尽管卤化锡基钙钛矿太阳能电池快速发展，最高报道光电转换效率只有14.6%，远低于33.4%的理论效率。目前对于卤化锡基钙钛矿薄膜的成核和晶体生长机制仍缺乏深入的了解，这也是提高锡基钙钛矿薄膜质量和器件效率的关键问题。
鉴于此，中国科学院大学光电学院孟祥悦团队及其合作团队北京大学深研院杨世和团队于AEM刊发控制锡基钙钛矿的结晶动力学制备高效绿色太阳能电池的综述。文章重点概述了锡基钙钛矿的结晶热力学和动力学过程。从晶体成核和生长理论的详细讨论开始，剖析了几种用于控制锡基钙钛矿快速结晶的方法，综述和分析了近年来在无铅卤化锡基钙钛矿的结晶调控方面取得的进展。最后，介绍了锡基钙钛矿太阳能电池的当前挑战和前景。本综述总结并阐明了优化锡基钙钛矿薄膜质量上升空间，促进了高效、高稳定性的生态友好型钙钛矿太阳能电池的未来发展。
论文信息：
Controlling the Crystallization Kinetics of Lead-free Tin Halide Perovskites for High Performance Green Photovoltaics
Junfang Wang, Zhen Gao, Junjie Yang, Mingsheng Lv, Haining Chen, Ding-Jiang Xue, Xiangyue Meng*, and Shihe Yang*
Advanced Energy Materials
DOI: 10.1002/aenm.202102131
