钙钛矿（Perovskite）由于具有吸光系数高、载流子迁移率大、载流子寿命长等优异的光电特性，得到了海内外学者的广泛关注。钙钛矿太阳能电池（PSC）的光电转换效率（PCE）在短短10年中从3.8%提高到了25.2%。但是，钙钛矿太阳能电池的长期工作稳定性不佳仍然是阻碍其进一步走向应用的关键挑战。

FAPbI₃是一种理想的窄带隙（1.47 eV）钙钛矿吸光材料，其较窄的带隙提供了更宽的光谱响应范围，可以获得更大的光生电流，从而实现高效率电池的制备。但是，FAPbI₃容易从α相（黑色立方相，光学活性相）转变为δ相（黄色非钙钛矿相，非光学活性相）。研究学者往往通过掺入少量半径较小的Cs⁺（r=181 pm）和MA⁺（r=217 pm）等A位阳离子替换离子半径较大的FA⁺（r=253 pm）和掺入Br部分替换I来提高FAPbI₃的稳定性。但离子掺杂对PSC的长期工况稳定性有怎样的影响仍不清楚，这是由于在钙钛矿的离子掺杂过程中，往往会伴随着对薄膜形貌、带隙和结晶特性等的影响，使得无法解析离子掺杂本身对器件稳定性的作用。近日，研究院谢立强老师采用往CsFAPbI₃基钙钛矿中掺入极低含量（1%）CsPbBr₃或MAPbBr₃的策略使得薄膜的基础性质保持不变，从而揭示了离子掺杂对钙钛矿长期工况稳定性的影响。

研究亮点

（1）通过将少量（1%）MAPbBr₃或CsPbBr₃掺杂到原始的CsFA钙钛矿中，在成功地保持薄膜基础性质不变的前提下调节了FAPbI₃基钙钛矿的化学组成和缺陷态密度，并发现钙钛矿薄膜的缺陷态密度对于器件的初始性能具有较大的影响；

（2）Br^-掺杂可以通过抑制钙钛矿薄膜中的缺陷密度来提高FAPbI₃基PSC的稳定性。MA⁺的引入会抑制FAPbI₃的α-δ相变，但由于会造成缺陷诱导的界面降解，因此不利于钙钛矿太阳能电池的稳定性；

（3）本工作的研究结果表明，使用无MA的钙钛矿配方，并尽可能减少薄膜的缺陷态密度，是制备具有长期工况稳定性的钙钛矿太阳能电池的重要策略。

相关研究成果在线发表在Journal of Materials Chemistry A 上(https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/ta/d0ta01668c#!divAbstract)，本文的第一作者是谢立强老师，通讯作者是魏展画教授。本工作得到了国家自然科学基金（21805101, 51802102和51902110）、福建省自然科学基金（2019J01057),和华侨大学科研基金（ZQN-PY607, 16BS201, 17BS409,和19BS105）的支持。