西南交大杨维清教授&吉大张晓宇教授Matter：水与钙钛矿的作用

一．背景分析

在铅卤钙钛矿的合成过程中，通常涉及空气中的水分子，这些水分子可以以气态、液态或固态形式存在。 尽管水通常被认为对钙钛矿材料和器件有害，每当提到水时，人们往往会感到忧虑，但水与钙钛矿之间却存在着复杂的 “ 爱恨交织 ” 关系。在某些情况下，水能对钙钛矿产生积极作用，并赋予其优异的性能。 深入理解水与钙钛矿的相互作用，对于其商业化应用至关重要。

二．成果简介

基于此， 西南交通大学杨维清教授团队联合吉林大学张晓宇教授 总结了水与铅卤钙钛矿相互作用的最新进展，重点探讨了三大主要作用：生长调控、结晶调控以及水与已形成钙钛矿的相互作用。这些相互作用使得钙钛矿在发光二极管、太阳能电池、光电探测器、防伪技术及生物成像等多个领域得到了广泛应用。最后，文章讨论了水与钙钛矿在绿色合成、界面化学和前驱体溶液化学方面的挑战与前景。

图 1. 水与钙钛矿的作用及应用

三．结果与讨论

要点一：生长调控

图 2. 生长动力学调控

图 3. 生长取向调控

图 4. 物相、形貌和尺寸调控

要点二：结晶调控

图 5. 薄膜结晶度调控

图 6. 薄膜结晶取向调控

要点三：和已形成钙钛矿的作用

图 7. 相变

图 8. 异质结构建

图 9. 水合作用

图 10. 钙钛矿降解

要点四：应用

图 11. 钙钛矿发光二极管