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近年来,钙钛矿太阳能电池得到了迅速发展,其能量转换效率不断被突破,目前已达到24.2%的认证效率。然而钙钛矿材料及器件在水、氧、热、光等条件下会发生退化,糟糕的稳定性限制了其商业化应用。目前,小面积的钙钛矿器件以及大面积模组基本上采用的是多晶钙钛矿薄膜,其缺陷态密度相比于单晶钙钛矿薄膜高了大约五个数量级。这些缺陷主要来源于针孔、空缺位、粗糙的表面、晶界以及不规则的晶体结构。其中,晶界中存在着较多的电荷陷阱态,对电荷载流子的传输造成不利影响。另外,外界水氧会通过晶界渗入到薄膜内,将会加速钙钛矿分解,影响电池的稳定性。因此,晶界调控可以进一步提高钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性。多晶钙钛矿薄膜晶界中存在着较多的电荷陷阱态,可扮演非辐射复合中心的角色,将会减小电荷载流子的寿命,这些能量损失严重限制了器件性能。采用半导体分子2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰二甲基对苯醌（F4TCNQ）来修饰钙钛矿薄膜的晶界。F4TCNQ分子填充在钙钛矿的晶界和空缺位,其氰基可与金属铅形成路易斯加合物,起到钝化晶界缺陷的作用。F4TCNQ可作为电子传输材料,也常用来掺杂空穴传输材料以提高导电性。因此,F4TCNQ的引入可以促进电荷传输,提高电荷迁移率。结果,F4TCNQ修饰的钙钛矿器件的效率达到了16.6%,填充因子高达80%。此外,F4TCNQ中的氟原子可以阻挡水分渗透到晶界中,进而提高器件的潮湿稳定性。通过AIE（聚集诱导发光）聚合物PTN-Br修饰FASnI3薄膜的晶界,形成本体异质结。凭借合适的最高占据轨道（HOMO）能级,PTN-Br分子填充在薄膜晶界之中,作为一个空穴传输媒介。FASnI3吸收层与PEDOT:PSS空穴传输层之间就形成了一个梯度的能级匹配,有利于空穴传输和提高开路电压,从而增强器件性能。而且,PTN-Br分子可以提供孤对电子,与未配位的锡原子形成路易斯加合物,进而钝化缺陷态。这些有利因素显著提高了钙钛矿器件的开路电压和填充因子,使得器件效率达到了7.94%。此外,PTN-Br修饰钙钛矿器件呈现出增强的紫外光稳定性,这归于PTN-Br的紫外屏障作用和钝化缺陷的效果。最后,设计了新型的器件结构,通过压合钙钛矿子电池制备了浸水稳定的自封装器件。这个新颖的制备方法具有很多优势。钙钛矿薄膜被夹在两片玻璃基底之间并用紫外固化胶进行封装,可以有效预防水氧引起的钙钛矿退化。其次,该制备方法避免了真空蒸发金属电极的过程,有利于消除金属电极退化引起的器件不稳定性问题,减小了制备成本。第三,压合制备的钙钛矿器件是半透明的并且两面透光,有利于太阳光的有效吸收。自封装压合器件在氯苯的处理下得到了6.9%的能量转换效率,器件有效面积为0.39 cm2。此外,自封装器件呈现出卓越的浸水稳定性,浸在水中24 h也没有分解。