在鈣鈦礦前驅(qū)體溶液中添加大的A位陽離子，如二甲基銨 (DMA)，已被證明可以提高鈣鈦礦太陽能電池的性能和長期運行穩(wěn)定性。為了更好地理解性能改進的起源，2021年12月13日美國華盛頓大學(xué)David S. Ginger團隊于ACS Energy Letters刊發(fā)鈣鈦礦前驅(qū)體中添加DMA可增加縱向和橫向的異質(zhì)性的研究成果。探索了在將DMA加入鈣鈦礦前驅(qū)體溶液后，混合鈣鈦礦的薄膜結(jié)構(gòu)、組成和光學(xué)性質(zhì)的變化。飛行時間二次離子質(zhì)譜法 (TOF-SIMS)測試結(jié)果表明DMA確實結(jié)合到鈣鈦礦中，在表面具有更高的 DMA濃度。使用光致發(fā)光 (PL) 顯微鏡和基于光致力顯微鏡 (PiFM) 的納米紅外 (nanoIR) 的組合，證明將DMA結(jié)合到薄膜中會導(dǎo)致局部帶隙的局部異質(zhì)性增加和局部甲脒的聚集。此外，使用納米X射線衍射，證明DMA摻入還通過改變局部d間距分布和晶粒尺寸來改變局部結(jié)構(gòu)組成。研究結(jié)果表明，A位有機陽離子的組成變化驅(qū)動了在摻入DMA的薄膜中觀察到的結(jié)構(gòu)異質(zhì)性。研究結(jié)果還表明，雖然當(dāng)前基于DMA添加劑的方法確實對運行穩(wěn)定性和器件性能有好處，但實現(xiàn)局部成分和結(jié)構(gòu)均勻性的工藝優(yōu)化可以進一步提高這兩種性能增益，為使用DMA添加劑的太陽能電池性能帶來進一步的提高。