在过去的十多年中，卤化铅钙钛矿由于其独特的光电性质引起了太阳能应用研究人员的极大兴趣，主要工作集中在钙钛矿成分工程、溶剂工程和界面工程方面。得益于这些领域的发展，钙钛矿太阳能电池的光电转换效率得到了飞速发展，展现出诱人的前景。与此同时，钙钛矿太阳能电池的结构性应变特点，导致其在潮湿、高温和含氧环境下的稳定性差，阻碍了其实际应用。在钙钛矿薄膜中，应变可发生于内部和外部，内在应变是由晶体的不对称性或晶体晶格周期的扭曲造成的，而外部应变则是在外部刺激下晶格的非周期性行为。大量的研究表明，应变会大幅降低钙钛矿薄膜的质量，而特定警惕位置的结构紊乱是导致扩散相变的主要因素。因此，迫切需要对应变的原因和影响进行完整地了解，并设计出有效的应变工程解决方案。
近日，昆明理工大学晒旭霞及重庆大学陈江照团队在 Small Science 上发表了综述文章，对钙钛矿薄膜中应变的产生原因及影响进行了详细讨论，并总结了控制应变的各种策略。
在钙钛矿薄膜中，许多因素会导致及影响应变，包括前驱体溶液的组成、基底不匹配的热膨胀系数（α）和钙钛矿薄膜的残余应变。此外，晶界（GBs）或位错等缺陷的产生以及热膨胀系数的不平衡是这些应力的重要驱动机制。在本综述中，作者分段讨论了实验过程中来自内部或外部的应变形成原因，以深入探讨应变的起源。其中，内部应变的主要原因包括八面体扭曲、复杂的结晶过程以及薄膜中存在的异质相。而外部应变则主要基于不匹配的晶格和热膨胀系数以及光照、外部压力、温度和电位差等。
之后，作者讨论了应变及其积累对钙钛矿稳定性的影响，例如拉伸和压缩应变对离子迁移的影响以及应变对不利的相分离的促进作用等。基于应变的起源及不利影响，团队总结了现有报道中对应变控制的策略。作者指出：应变调节的核心是减少缺陷，提高离子迁移激活能（Ea），从而实现稳定和优越的光伏性能。具体而言，现有的应变工程包括了工艺控制、钙钛矿组成设计、界面工程以及外部应变调节。
最后，作者对钙钛矿光伏器件的应变工程进行了总结和展望：鉴于钙钛矿薄膜中局部应变的普遍存在，释放残余应力或制备无应变薄膜是应变工程的最终目的；基于现有的认知，可采取以下的途径：（1）改进制备方法来生产高质量的钙钛矿薄膜，特别是通过低温制备或高 α 基质调查来实现晶格或 α 匹配；（2）在缺陷钝化的基础上，通过在钙钛矿成分中加入合金或添加剂来提高内在稳定性，或利用新型界面添加剂以改变界面应变；（3）通过工艺控制、界面工程、外部应变调节、溶剂工程、反溶剂策略等多维度的协作来实现应变释放；（4）从晶体成核和生长过程入手，利用先进的测试技术，结合第一性原理分析，全面深入地了解钙钛矿应变释放和稳定机制。
