锡基钙钛矿，因其具有与铅基钙钛矿相似的光电特性，在所有的非铅基钙钛矿太阳能电池中展现出了最佳的光电性能，是最有可能取代有毒的铅基钙钛矿的备选方案。

然后，Sn²⁺极容易被氧化为Sn⁴⁺，导致P型自掺杂及复合中心的增多，严重影响器件的性能和稳定性。这也成为限制锡基钙钛矿太阳能电池发展的一个主要障碍。

近日，日本电气通信大学Qing Shen和Shuzi Hayase团队，通过在锡基钙钛矿薄膜上下表面引入一层超薄的Sn金属层，实现Sn⁴⁺的有效还原。并且，通过对上层Sn进行Plasma处理，将其转化为SnOx, 在还原表明Sn⁴⁺的同时还提高了载流子的传输效率。最后实现了14.31%的器件光电转换效率。

通过XPS测试发现，Sn⁴⁺主要存在于钙钛矿层的上下表面。这可能是由于在薄膜制备过程中，与微量的氧气、氧化性物质等接触引起的。

底层的Sn不仅实现了Sn⁴⁺的有效还原，还对钙钛矿的生长产生了显著的影响，明显降低了体相中的孔洞和表面的粗糙度。这些都有利于载流子的传输和界面接触质量的提升。

随着Sn金属在不同位置的引入，器件性能得到逐步的提升。最后，底层Sn结合顶层Sn到SnOx的转化，实现了14.31%的锡基钙钛矿太阳能电池转换效率。该工作为锡基钙钛矿中Sn⁴⁺的还原提供了一个新的思路。