以傳統兩步法為基礎，設計提出了鈣鈦礦籽晶誘導生長的兩步旋涂法，通過在碘化鉛薄膜中引入含銫鈣鈦礦籽晶，使籽晶提供后續鈣鈦礦生長的成核位點，引導高質量薄膜生長，解決兩步法中無機陽離子的有效摻雜問題。通過籽晶誘導，可實現對成核和晶粒大小的精確調控，有效摻入無機Cs離子，器件的能量轉化效率提升至21.7%，同時，器件在AM1.5G太陽光下持續工作140小時后，仍然保持超過60%的初始效率，遠優于傳統兩步法數小時的穩定性。

圖1. a) 籽晶法制備鈣鈦礦薄膜過程示意圖。 b) 光致發光顯微原位探測籽晶法中鈣鈦礦實時生長過程。

進一步的，趙清教授課題組設計了氯化銫增強碘化鉛前驅液兩步法，在進一步提高鈣鈦礦薄膜中堿金屬離子含量的同時，減緩鈣鈦礦的成核、生長過程，獲得了具有更大晶粒、更低缺陷態密度的鈣鈦礦多晶薄膜。基于此制備得到的平面正式鈣鈦礦薄膜太陽能電池器件具有更高的能量轉化效率22.1%、器件的長時間工作穩定性也得到了提高，在AM1.5G太陽光下工作70小時后，依然能夠保持90%的初始效率。在兩步法制備鈣鈦礦薄膜與太陽能電池器件方面，對堿金屬離子的均勻高效摻入、器件性能的提高等問題提供了新的思路。