钙钛矿太阳能电池因其成本较低、可溶液化加工、光电转化效率高被认为是极具发展应用潜力的新一代光伏器件。CsPbI3因其良好的热稳定性、卓越的光电性能以及在串联叠层太阳能电池中的适用性而受到越来越多的关注。

然而，由于CsPbI3的相稳定性较差，在水分诱导下容易发生黑色光学活性相到黄色非光学活性相的转变，因此通常需要充满氮气的手套箱来严格控制薄膜制备过程中的湿度，这为进一步的商业化造成阻碍。

近日，西北工业大学王昆&佟宇&王洪强报道了一种多功能乳酸依沙吖啶添加剂优化策略，有效抑制了空气中水分对CsPbI₃的破坏作用，显著提升了空气中制备的CsPbI₃薄膜质量，使空气制备的反式无机钙钛矿太阳能电池的光电转化效率超过21%。

乳酸依沙吖啶添加剂中的乳酸根阴离子能够帮助加速结晶，减少水分的侵蚀。依沙吖啶中的多种官能团如C-O、NH等能够与Pb²⁺以及I^I-发生相互作用，从而稳定钙钛矿的结构骨架。同时其具有一定的共轭结构，也有助于促进载流子的传输和提取。

通过对比含有添加剂和不含添加剂的空气中制备的CsPbI₃钙钛矿薄膜可以发现，薄膜的形貌、结晶性、粗糙度均有改善，缺陷减少。同时其能级位置变得与太阳能电池中的其他传输层更加匹配，且与其他传输层的接触变好，这些均有利于器件性能的提高。

基于乳酸依沙吖啶添加剂的优化，最终空气中制备的反式CsPbI₃钙钛矿太阳能电池展现出21.08%的效率，甚至超过了已报道的惰性制备条件下对应的器件性能，代表了反式CsPbI₃太阳能电池的纪录效率，同时器件稳定性也明显提升。该工作为在空气中制备CsPbI₃太阳能电池提供了一种有效途径，有助于降低无机钙钛矿太阳能电池的制造与应用成本。