了解和控制结晶过程对于获得高质量钙钛矿薄膜和高效太阳能电池至关重要。鉴于此，作者们通过控制钙钛矿结晶动力学原位自消除高性能太阳能电池的缺陷的研究成果，发现FAPbI3缺陷形成的一个关键问题是中间体在结晶过程中的参与。通过结合原位掠入射广角X射线散射、紫外-可见光和光致发光光谱，展示了结晶过程中结构和载流子演化的全面图景。对于常见的前体-δ-FAPbI3中间体-α-FAPbI3的转化途径，记录了三个结晶阶段，在此期间发现了缺陷的自发产生。发现基于硫酸氢的离子液体添加剂能够实现前体-溶剂化中间体-α-FAPbI3的相转换途径，在此过程中可以有效地避免δ-FAPbI3的自发生成。由于溶剂和FA⁺之间额外的交换过程，导致结晶过程中缺陷的自消除，α-FAPbI₃在初始结晶阶段和随后的重结晶阶段的生长动力学均显著延长。因此，改进的结晶动力学导致薄膜内的晶粒尺寸更大，缺陷更少。改进的钙钛矿结晶动力学最终转化为高性能太阳能电池，在1个太阳光照（AM 1.5 G）下，300 K下的效率高达25.14%。这些电池在240 K下的效率为26.12%，这可能会打开这种新兴光伏技术应用于近太空和极地等低温环境的新时代。

原文链接：In situ self‐elimination of defects via controlled perovskite crystallization dynamics for high‐performance solar cells (wiley.com)