钙钛矿太阳能电池研究进展

白宇冰，王秋莹，吕瑞涛，朱宏伟，康飞宇

·推荐综述·

钙钛矿太阳能电池研究进展

白宇冰，王秋莹，吕瑞涛，朱宏伟，康飞宇

近年来，能源短缺问题已经成为阻碍经济发展和世界和平的首要问题，是世界各国关注的焦点。传统的化石能源不仅储量有限、不可再生，其使用过程中还会给环境带来巨大的污染。太阳能电池作为一种清洁可再生的能源正受到越来越多的关注，对于解决能源危机具有重要的意义。在此背景下，开发新型高效率低成本太阳能电池引起各国研究者的巨大兴趣。有机金属卤化物钙钛矿结构太阳能电池是一种以全固态钙钛矿结构作为吸光材料的太阳能电池，其能隙约为1.5 eV，消光系数高，几百纳米厚的薄膜即可充分吸收800 nm以下的太阳光，在光电转换领域具有重要的应用前景。这种新型的太阳能电池最早在2009年由日本桐荫横滨大学的Miyasaka研究组提出，当时效率仅有3.8%，随后5年多来这类电池获得了突飞猛进的发展，成果很快超过了其他类型电池积累数十年的研究，目前由韩国化学研究院（KRICT）得到的最高效率值已达到20.1%。钙钛矿太阳能电池凭借良好的吸光性和电荷传输速率，以及巨大的开发潜力，被誉为“光伏领域的新希望”。随着电池效率纪录不断被刷新，更多关于钙钛矿电池的研究成果不断涌现，内容涵盖结构设计、工作机理、制备工艺各个方面的优化。本文从钙钛矿电池最新的研究成果着眼，总结自2014年至今所取得的一些重要进展，以期使我国研究者能迅速把握这一国际前沿领域的最新动向。……