发展新能源已经成为应对全球资源危机与气候变化问题的必由之路。钙钛矿太阳能电池（ABX₃）具备轻、薄、柔等特性，已经成为第三代太阳能电池的核心材料。全无机钙钛矿（CsPbI₂Br）又以其优异的热稳定性和相对低的制备能耗在钙钛矿太阳能电池的众多体系中独树一帜。

然而，钙钛矿对水的敏感性导致其制备过程必须保持较低湿度。同时，为了得到更优的光电转换效率，钙钛矿的制备一般是在手套箱里进行的。这些严苛的条件为现实的能量转化应用带来诸多不便。

近日，北京航空航天大学的张渊教授和国家纳米科学中心的周惠琼研究员合作，报道了在空气环境下，通过环丙烷酸铯（C₃）作为化合物引入剂，以CsPbI₂Br钙钛矿为主体的一种对水分不敏感的结晶形成路线。

采用这种方法，CsPbI₂Br的结晶质量和耐湿性明显提高。这些改进归因于Cs酸引发的DMA酸这类挥发性副产物的本征抗湿特性。因此，涉及水的反应被导向DMA酸的挥发。

作者结合理论计算，发现DMA酸的挥发不仅与水有关，还与其本身的蒸发焓有关。因此，通过控制C₃浓度，可以控制DMA酸的挥发，在钙钛矿膜形成过程中，CsPbI₂Br钙钛矿对湿度水平的依赖性明显减弱。

作者通过原位光谱来具象化DMA酸的挥发时间。

最终冠军太阳能电池的转换效率超过17%，且不同湿度下（25%-65%）制备的CsPbI₂Br钙钛矿太阳能电池的效率均高于15%。稳定性相比于基础器件有了较大提升。这项工作为在湿度可变环境下拓宽钙钛矿太阳能电池的优化窗口提供了一个简单且高度可行的解决方案，为实现现实的能量转换应用打下坚实基础。