钙钛矿薄膜中的晶界因阻碍载流子传输而降低光伏电池效率，因此，通过退火方法制备大晶粒、少晶界的高品质薄膜，是实现高效稳定钙钛矿电池的关键之一。然而，因包含有机基团，有机无机杂化钙钛矿高温退火时容易发生表面分解，分解产物阻碍晶界移动、抑制晶粒长大。

西安交通大学杨冠军教授课题组报道了一种限域补偿退火工艺，在密闭的有机组分气氛的限定空间区域内，对钙钛矿薄膜进行退火处理，利用该有机组分气体的补偿作用，消除钙钛矿的表面有机成分挥发分解，进而维持钙钛矿表面成分的化学计量比、保持完整的钙钛矿结构，促进晶界快速迁移、实现晶粒快速生长。

图1. 限域补偿退火制备高品质钙钛矿薄膜（a）退火过程示意图，（b）铵盐气氛抑制表面分解原理图。

研究结果表明，与经典退火方法相比，经有机铵盐限域补偿退火处理的MAPbI3钙钛矿薄膜平均晶粒尺寸可达880 nm，使光吸收强度和载流子寿命得到明显提高，制备的正向结构电池器件实现了18.89%光电效率，且填充因子超过80%。本研究将为快速制备大晶粒钙钛矿薄膜的大面积高效稳定钙钛矿电池器件提供新工艺，助力钙钛矿光伏电池产业化进程。

A methylammonium iodide healing method for CH3NH3PbI3 perovskite solar cells with high fill factor over 80%

Zhen Li, Guanjun Yang

J. Semicond. 2021, 42(11): 112202

doi: 10.1088/1674-4926/42/11/112202

Full Text: http://www.jos.ac.cn/article/doi/10.1088/1674-4926/42/11/112202?pageType=en

来源：半导体学报2021年第11期中文导读