近年來，随着環境和能源問題的日益加劇，太陽能以其清潔、可再生的優勢引起了科研界和産業界的廣泛關注。其中，鈣钛礦太陽能電池作為下一代光伏中的新寵，具有易制備、低成本和高效率等特點。短短幾年之内發展迅猛，目前最高認證光電轉換效率已達22.1%。一般來說，制備鈣钛礦活性層最為常見的鉛源材料是鹵化鉛。最近有研究表明，醋酸鉛作為較具潛力的傳統鹵化鉛的替代物，價格更為低廉。無需複雜的反溶劑法，隻需短暫低溫退火即可得到超平整緻密的鈣钛礦薄膜。這樣簡單的制備工藝顯示出了它的優越性。然而迄今為止，基于醋酸鉛前驅體的鈣钛礦太陽能電池相比較于其它已經報道的基于傳統鹵化鉛前驅體的平面結鈣钛礦太陽能電池在轉換效率方面稍顯不足。

近期，beat365“極端光學研究創新團隊”的朱瑞研究員、龔旗煌院士與美國勞倫斯伯克利國家實驗室的劉烽博士和美國麻省大學的Thomas P. Russell教授以及英國牛津大學的張偉博士和Henry J. Snaith教授展開合作，研究了基于醋酸鉛前驅體的高效率鈣钛礦太陽能電池。他們開發了一種通過在醋酸鉛和CH3NH3I（甲胺碘）前驅體液中添加微量CH3NH3Br（甲胺溴）來提高器件性能的方法。通過優化和表征發現，适當添加微量的CH3NH3Br不僅可以有效改善鈣钛礦薄膜的表面形貌、提高薄膜的結晶度，還可以調控薄膜的光學和電學性質，尤其是加強了各界面層處的電荷提取。最終使得基于醋酸鉛前驅體的反式平面結鈣钛礦太陽能電池的光電轉換效率從14.26%大幅度提高至18.32%，同時保持17.6%的穩态輸出功率，且無掃描滞後現象。基于此種方法制備的正式器件效率最高可達19.34%。這一成果顯示出了醋酸鉛前驅體替代傳統鹵化鉛鉛源的巨大優勢和前景。

該研究成果發表在《先進功能材料》上（Advanced Functional Materials, 2016, 26(20), 3508-3514. DOI: 10.1002/adfm.201601175），并被選為inside back cover（封底内頁）。beat365博士研究生趙麗宸和研究助理羅德映為本文的共同第一作者。該研究工作得到中國國家自然科學基金委、科技部、beat365人工微結構和介觀物理重點實驗室、“2011計劃”量子物質科學協同創新中心、“極端光學協同創新中心”、美國能源部（DOE）以及勞倫斯伯克利國家實驗室（LBNL）等單位的支持。