自2009年首次報道以來，鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）發展迅速，其認證的PCE現已超過27% [[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7]]，顯示出顯著的優勢。這些電池具有較低的制造成本和簡單的工藝流程，使用廉價的原材料，可以通過旋涂、刮刀涂布或印刷等溶液基方法進行沉積，從而大幅降低生產成本 [[8], [9], [10], [11]]。此外，該技術適用于輕量化、柔性的器件，并支持卷對卷的大規模生產 [12,13]。在光電性能方面，鈣鈦礦材料具有極高的光吸收能力，即使在幾百納米的厚度下也能實現高效的光子捕獲 [14,15]。而且，通過調整鹵化物或陽離子的組成，其帶隙可以在1.3–1.4 eV的范圍內調節，為不同的應用需求提供靈活的光譜匹配 [16,17]。在各種鈣鈦礦材料中，基于甲酰胺基的鈣鈦礦FAPbI3因其優異的性能而成為研究熱點：與基于甲基銨的MAPbI3相比，它具有更寬的吸收光譜，更符合理想太陽能電池的光譜要求 [18,19]。此外，FAPbI3具有更高的熱穩定性——甲酰胺基離子的分解溫度高于甲基銨離子，有效減輕了熱應力引起的性能下降 [20,21]。在室溫下，FAPbI3保持黑色鈣鈦礦相（α相），帶隙相對較窄（約1.48 eV），有利于更高的理論功率轉換效率 [22,23]。這些特性使FAPbI3成為當前高性能鈣鈦礦太陽能電池研究中的關鍵材料體系。在制備FAPbI3的過程中，初始PbI2薄膜的質量對最終鈣鈦礦層的結晶性、形態均勻性和光電性能至關重要 [24]。PbI2層的晶粒尺寸和晶體取向為后續甲酰胺基碘化物（FAI）的滲透和反應提供了結構模板。較大且高度取向的PbI2晶粒有助于形成晶粒尺寸較大、缺陷密度較低的FAPbI3薄膜 [25,26]。此外，密集堆積的PbI2結構能有效抑制非光活性δ相的形成，同時促進光活性α相的穩定 [27]。當PbI2層存在針孔或裂紋等結構缺陷時，這些形態缺陷會直接在鈣鈦礦薄膜中復制，導致局部電流泄漏、并聯路徑增加，從而降低器件性能 [28]。相反，光滑均勻的PbI2表面有助于形成均勻的鈣鈦礦涂層，減少界面電荷復合，從而提高器件的填充因子（FF） [29]。
在制備碘化鉛薄膜的方法中，熱蒸發因其優異的性能而被廣泛采用 [30]。在蒸發過程中，多個參數顯著影響薄膜的性質，如厚度 [31]、沉積速率 [32] 和基底溫度 [33]。除了這些常規參數外，蒸發源容器的類型（例如鉬舟與坩堝）也會顯著影響最終碘化鉛薄膜的性能。Juan Li等人 [34] 研究了使用坩堝蒸發制備鹵化鉛薄膜的方法，成功獲得了高質量的無機CsPbBr3鈣鈦礦薄膜。所得到的CsPbBr3太陽能電池器件在常溫條件下表現出顯著的穩定性，無需封裝。Rekha Yadav等人 [35] 使用鉬舟在室溫下合成了MAPbX3（X = Cl, Br, I）薄膜，所得薄膜表現出優異的穩定性。在這項工作中，我們使用了兩種類型的蒸發源——坩堝和鉬舟來制備大面積鹵化鉛薄膜。通過表征所得薄膜的形態，我們研究了這兩種源類型的不同效果，并確定了哪種方法能制備出更優質的PbI2薄膜。
在沉積初始鹵化鉛層后，下一步是形成銨鹽層。常見的制備方法包括蒸發 [36] 和HESM [37]。蒸發技術可以精確控制薄膜厚度 [38]，而HESM方法首先通過蒸發無機組分（如PbX2和CsX），然后通過溶液處理實現多種有機前體的協同效應，從而在精確成分控制方面具有明顯優勢 [39,40]。James M. Ball等人 [41] 提出了一種雙源共蒸發低帶隙鈣鈦礦薄膜和器件的方法。他們使用金屬鹵化物熔融形成的混合物作為Cs、Pb和Sn陽離子的單一坩堝源。令人驚訝的是，當這種熔體與FAI共蒸發時，形成了均勻致密的FA1?xCsxSn1?yPbyI3系列薄膜。Camilo Otalora等人 [42] 提出了一種通過熱蒸發MAPbI3粉末來沉積混合鈣鈦礦薄膜的新方法。他們系統評估了關鍵蒸發參數的影響，包括源到基底的距離、沉積時間、基底溫度和坩堝加熱條件。Amir Zarean Afshord等人 [43] 使用混合蒸發-溶液方法開發了高效、穩定且可擴展的寬帶隙PSCs。他們共蒸發了PbI2和CsBr，然后旋涂含有FA-鹵化物和MA-鹵化物的溶液來形成鈣鈦礦薄膜。在優化了CsBr沉積速率和MABr濃度后，他們制備出了帶隙分別為1.64 eV和1.67 eV的優異器件。Wang等人 [44] 使用溶液-蒸發方法制備了無甲醇的窄帶隙鈣鈦礦。該過程首先通過溶液處理沉積無機前體，然后通過FAI進行氣相處理。使用這種方法制備的器件最終實現了超過24%的PCE，并具有優異的濕度穩定性。受到上述工作的啟發，我們旨在研究通過蒸發法和HESM制備的鈣鈦礦薄膜之間的差異。
在這項工作中，首先分別使用鉬舟和坩堝沉積了PbI2層。隨后通過掃描電子顯微鏡（SEM）和X射線衍射分析（XRD）對PbI2薄膜進行了表征，發現使用鉬舟沉積的薄膜具有更優異的均勻性和更好的形態特性。研究團隊隨后使用兩種技術制備了銨鹽層：蒸發法和HESM。對比分析表明，通過HESM制備的薄膜具有更優的表面形態以及更好的光學和電學性能。在器件性能方面，使用HESM方法制備的大面積鈣鈦礦太陽能電池在100平方厘米（活性面積為64平方厘米）的器件面積下，實現了12.59%的較高功率轉換效率（PCE）。
