近年來，有機-無機鈣鈦礦材料是鈣鈦礦太陽能電池、電致發光、光敏器件的關鍵材料，應用前景廣闊，發展大面積高度均勻的鈣鈦礦薄膜制備技術是有機-無機鈣鈦礦材料實現產業化應用的首要問題。

　　目前常用的有機-無機鈣鈦礦材料體系與傳統純無機太陽能材料區別在于有機陽離子的存在，因此如何調控有機陽離子實現大面積高度均勻的鈣鈦礦薄膜制備是一項非常有挑戰性的工作。中國科學院青島生物能源與過程研究所青島儲能院自2013年開始一直致力于通過對有機單元的調控實現對鈣鈦礦材料和器件性能的優化，該院研究人員與美國布朗大學、美國可再生能源實驗室緊密合作開發了甲脒鉛碘新鈣鈦礦材料體系（Chem. Mater. 2014, 26, 1485；Patent: ZL201310257024.0），提出了鈣鈦礦太陽能電池薄膜的氣體修復技術（Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 9705; J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 750; Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 14723；Patent: 2015101841 50.7），這為鈣鈦礦器件從實驗室到商業化快速過渡奠定了堅實的基礎。

　　在有機單元調控鈣鈦礦材料光電性質方面，研究了不同有機陽離子或分子在鈣鈦礦薄膜材料中的交換機理，揭示了離子交換在促進鈣鈦礦相轉化過程的作用機理（Chem. Mater., 2015, 27, 7149; Chem. Commun. 2016, 52: 3828），進而實現了對混合陽離子鈣鈦礦材料中有機陽離子的連續變化和有效調控（J. Mater. Chem. A, 2016, 4, 14437; J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 5535），開發了物理方法精確控制有機離子和分子交換工藝，這為將來制備高效率鈣鈦礦太陽能電池提供重要技術支撐。

　　在調控有機單元修復鈣鈦礦薄膜缺陷結構方面，首次提出了甲胺氣體后修復技術，借助有機單元和無機單元之間的弱氫鍵作用，通過氣氛的控制，實現了鈣鈦礦薄膜缺陷結構的自修復，該工藝是目前最有效的制備大面積鈣鈦礦薄膜的新技術，為改善薄膜質量提供了新途徑，并被Science雜志進行亮點報告。

　　該項目的研究得到了國家自然科學基金委、科技部國際合作項目、山東省自然基金重點項目和青島市儲能基金的支持，相關成果已發表SCI論文15篇，申請中國發明專利5項。