云南大学研究人员最近报告了一项可打印介观钙钛矿太阳能电池（p-MPSCs）的成果，该电池通过液态金属异质外延策略精确控制钙钛矿结晶。在刘庆菊教授的带领下，研究团队引入液态镓纳米液滴（Gallium Nanodroplets, Ga NDs）作为异质外延模板，促进大型、取向控制的MAPbI3的形成介孔结构中的晶体，在这种低成本太阳能技术中实现更高的效率和增强的运行稳定性。
暴露在空气中时，Ga NDs 形成自限性 Ga2O3壳，为钙钛矿生长提供匹配良好的外延界面。原子分辨率透射电子显微镜和密度泛函理论分析显示，MAPbI3 （110） 面和 Ga2O3面之间的晶格失配低至 0.32%，产生尺寸超过 200 nm 的均匀、优先取向的晶粒。这种排列促进了有效的电荷传输，并通过处的 II 型能带排列抑制了Ga2O3/MAPbI3界面复合。
由此产生的可打印介观钙钛矿太阳能电池在0.10 cm²的器件面积上实现了20.2%的功率转换效率，滞后可以忽略不计。它们还表现出出色的耐用性，在 55 °C 和 85% 相对湿度下连续运行 3000 小时后仍保持 97% 的初始效率。
这项工作建立了一种液相异质外延范式，用于引导钙钛矿在密闭环境中生长，并强调了液态金属模板在可扩展、高性能和稳定的钙钛矿光伏中的潜力。
（消息来源：perovskite-info.com, Science Bulletin）
