高质量的钙钛矿（PVK）薄膜对于制备高效稳定的钙钛矿太阳能电池（PSC）至关重要。然而，PVK悬浮液中不稳定的胶体颗粒往往会阻碍低缺陷密度的晶体薄膜的形成。基于此，山东科技大学唐群委&赵圆圆团队将乙二胺四乙酸（EDTA）作为胶体稳定剂引入碘化铅（PbI2）胶体溶液中，相关成果于2024年9月10日发表于Advanced Energy Materials期刊。EDTA与Pb2+形成螯合物，增强了胶体粒子之间的静电排斥和空间位阻。这使粒子稳定下来，并抑制了无序运动（布朗运动）和过度聚集。结果形成了具有均匀空穴分布的PbI2薄膜，为后续的PVK薄膜生长提供了充足的途径和足够的空间。在薄膜形成过程中，碘化甲脒（FAI）和EDTA对分子的取代减缓了结晶速度，最终导致PVK薄膜具有大晶粒尺寸和低缺陷密度。通过此方法，FA0.97Cs0.03PbI3-PSC实现了24.05%的最高功率转换效率 (PCE)，CsPbBr3-PSC实现了11.08%的最高功率转换效率，FA0.945MA0.025Cs0.03Pb(I0.975Br0.025)3-PSC实现了25.19%的最高功率转换效率。此外，基于 EDTA 的 FA0.97Cs0.03PbI3 器件在连续照明下的最大功率点 (MPP) 下 1000 小时后仍可保持其初始 PCE 的 90% 以上。
