在中国电子学会2023年度中国电子学会博士学位论文激励计划遴选工作中，经过形式审查、专家函审和专家会审等程序，西北工业大学柔性电子研究院博士生晁凌锋同学的博士学位论文《前驱液调控制备甲脒基钙钛矿太阳能电池的研究》入选2023年度中国电子学会博士学位论文激励计划。

晁凌锋同学2019-2023年在我校柔性电子研究院攻读博士研究生，研究方向为钙钛矿光电子材料与器件，导师为陈永华教授。攻读博士期间以国家新能源战略发展重大需求为背景，开展了高效稳定的钙钛矿光伏技术研究，围绕溶液化学调控在钙钛矿光电子材料与器件领域取得了系列突破性工作。

论文的主要创新点

论文通过前驱体溶液组分和性能的调控，系统研究了前驱体溶液内部相互作用和薄膜结晶动力学过程与α-FAPbI3相稳定性和成膜质量的关联机制，实现了一步法制备α-FAPbI3钙钛矿太阳能电池。主要创新如下：

（1）针对一步法制备FAPbI3钙钛矿过程中组分的流失问题，通过研究 FAPbI3钙钛矿相转变机制，提出在前驱体溶液中引入FACl抑制FAI流失和PbI2出现，同时对结晶动力学过程进行调控，实现了简单一步法制备纯相α-FAPbI3钙钛矿太阳能电池。

（2）阐明了离子液体作为溶剂在钙钛矿前驱体溶液、薄膜结晶动力学、晶体结构中的作用，揭示了离子液体具有集溶剂、添加剂及钝化剂为一体的功能。通过引入FABr，可以实现效率为22.00%的FA基钙钛矿太阳能电池。

（3）揭示了前驱体溶液中胶体的微观结构与钙钛矿薄膜质量间的内在关联。研究了离子液体与FAPbI3钙钛矿前驱体的相互作用及相转变调控机制，通过调控前驱体溶液的组分及化学反应条件，实现了α-FAPbI3钙钛矿的快速直接相转变，在空气中一步法制备出效率为23.91%的α-FAPbI3钙钛矿太阳能电池。

图1 a) FAPbI₃钙钛矿形成过程的机理 b) Pb与I、Pb与O的距离变化趋势 c) FAPbI₃钙钛矿的演变过程

博士期间代表性成果

1. L. Chao, Y. Xia, X. Duan, Y. Wang, C. Ran, T. Niu, L. Gu, D. Li, J. Hu, X. Gao, J. Zhang, Y. Chen*, Direct and stable α-phase formation via ionic liquid solvation for formamidinium-based perovskite solar cells. Joule 6, (2022), 2203-2217.

2. L. Chao, T. Niu, W. Gao, C. Ran*, L. Song, Y. Chen*, W. Huang*, Solvent engineering of precursor solution towards large-area production of perovskite solar cells. Adv. Mater. 33 (2021) 2005410.

3. L. Chao, T. Niu, H. Gu, Y. Chen*, W. Huang*, Origin of high efficiency and long-term stability in ionic liquid perovskite photovoltaic. Research 2020 (2020) 2616345.

4. L. Chao, T. Niu, Y. Xia, Y. Chen*, W. Huang*, Ionic liquid for perovskite solar cells: an emerging solvent engineering technology. Acc. Mater. Res. 2 (2021) 1059-1070.

5. D. Li^#, L. Chao^#, C. Chen^#, X. Ran, Y. Wang, T. Niu, S. Lv, H. Wu, Yi. Xia*, C. Ran, L. Song, S. Chen, Y. Chen*, W. Huang*, In situ interface engineering for highly efficient electron-transport-layer-free perovskite solar cells. Nano lett. 20 (2020) 5799-5806.

6. X. Dong^#, L. Chao^#, T. Niu, Y. Li, P. Guo, W. Hui, L. Song, Z. Wu*, Y. Chen*, Phase-Pure Engineering for Efficient and Stable Formamidinium-Based Perovskite Solar Cells. Solar RRL 6 (2022) 2200060.

7. 陈永华，晁凌锋，牛婷婷，黄维，一种空气中低温下一步法制备甲脒基FAPbI₃钙钛矿太阳能电池的方法和应用[P]。中国发明专利;专利号：CN 202111577760.5。

（文字:晁凌锋/审核：李鹏）