甲脒铅碘（FAPbI₃）钙钛矿是目前制备高性能钙钛矿光伏器件的主要原料之一。然而，光活性α-FAPbI₃相以亚稳态存在，只能在高温下观察到，并且很容易在空气环境中降解为非光学活性的δ相。因此，在空气环境种获得稳定的α-FAPbI₃是一个严峻的挑战。

近日，中科院化学所宋延林研究员，郑州大学张懿强教授和李鹏伟副研究员提出了一种在空气环境中将碘化铅有效转化为α-FAPbI₃钙钛矿的方法。引入螯合分子与碘化铅相互作用形成中间相，由于反应途径改变导致形成势垒减少。这种铅螯合中间相在有机阳离子溶液沉积后直接转变为α-FAPbI₃，有效地避免了δ-FAPbI₃的形成。因此，空气环境制备的FAPbI₃钙钛矿太阳能电池表现出25.08%的光电转换效率，且未封装的器件表现出优异的环境稳定性。

相比于具有单磷酸基团的甲基磷酸二乙酯（DMP），具有双磷酸基团的亚乙基二磷酸四乙酯（TEP）与碘化铅之间具有更强的相互作用。由于该强相互作用力的存在，TEP可以和碘化铅形成铅螯合中间相。

由于铅螯合中间相的存在，可以使α-FAPbI₃形成势垒减少，在有机阳离子溶液沉积后由铅螯合中间相直接转变为α-FAPbI₃，避免了δ-FAPbI₃的形成。

通过该方法在空气环境中制备的FAPbI₃钙钛矿太阳能电池实现了25.08%的光电转换效率和1.19 V的高开路电压。未封装的器件在40%的相对湿度下放置1900小时仍然可以保持初始效率的92%。该研究为空气环境制造FAPbI₃钙钛矿光伏器件提供了一种新策略。