在高效钙钛矿太阳能电池perovskite solar cells (PSCs) 中，对于降低因钙钛矿杂质引起的缺陷密度来说，高纯度前驱体材料precursor materials是至关重要的。

      近期，南方科技大学材料科学与工程系科研团队在Science上发文，提出了水相合成的钙钛矿微晶，作为钙钛矿太阳能电池PSCs的前驱体材料。

      该项方法，实现了公斤级的大规模生产，并从廉价的低纯度原料合成了纯度高达99.996%，平均值为99.994±0.00 15%碘化甲脒铅mamidinium lead iodide (FAPbI3) 微晶。在水溶液中，减少最大杂质钙离子，也可能会最大限度减少载流子阱状态，从而降低器件性能。

      利用这些纯化的前驱体，在倒置钙钛矿太阳能电池PSC中，实现了25.6%（25.3%认证）功率转换效率power conversion efficiency (PCE)，并且在50°C温度时，连续模拟1000小时太阳光照后，保留了94%初始功率转换效率PCE。

图1. 甲脒碘化铅FAPbI3钙钛矿微晶的水相合成。

图2. 水相合成钙钛矿微晶的纯化。

图3. 钙钛矿薄膜的成核和晶化过程。

图4. 载体传输机制。

图5: 钛矿太阳能电池perovskite solar cells，PSC特性。

      钙钛矿太阳能电池Perovskite solar cells具有高缺陷容限，但薄膜前体中，杂质和非化学计量具有有限的功率转换效率。

      该项研究报道了甲脒碘化铅微晶的水相合成，提供了一种不使用有机溶剂而获得高纯度前体的低成本途径。该合成路线，最小化电荷载流子陷阱的杂质离子（如钙）形成。