【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所太陽(yáng)能研究部薄膜硅太陽(yáng)電池研究組(DNL1606組)劉生忠研究員和楊棟研究員團(tuán)隊(duì)受邀發(fā)表了關(guān)于銫鹵化物全無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的綜述文章，概括了銫鹵化物全無(wú)機(jī)鈣鈦礦電池的研究進(jìn)展，并探討了該領(lǐng)域當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)，展望了未來(lái)的發(fā)展機(jī)遇。
 

　　相比于有機(jī)–無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦材料體系，通常以CsPbX3(X = Cl、Br、I)為代表的銫鹵化物全無(wú)機(jī)鈣鈦礦材料具有更高的熱穩(wěn)定性和環(huán)境穩(wěn)定性，并表現(xiàn)出高的吸收系數(shù)、適宜的帶隙、較長(zhǎng)的載流子擴(kuò)散長(zhǎng)度等光電特性，使其成為極具潛力的下一代光伏器件候選材料之一。
 

　　在本綜述中，團(tuán)隊(duì)從無(wú)機(jī)鈣鈦礦的結(jié)構(gòu)特征、晶體相及光電性能出發(fā)，討論了無(wú)機(jī)鈣鈦礦薄膜常用的制備方法，包括溶液法、真空沉積法，以及二者結(jié)合的混合制備策略，并分析了不同制備工藝對(duì)薄膜質(zhì)量和器件性能的影響。針對(duì)相不穩(wěn)定性和缺陷形成等關(guān)鍵問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)介紹了近年來(lái)在組分工程、添加劑調(diào)控和界面修飾方面取得的重要研究進(jìn)展。鑒于鉛元素使用所帶來(lái)的環(huán)境與健康風(fēng)險(xiǎn)，團(tuán)隊(duì)探討了鉍基、錫基和銻基等無(wú)鉛鈣鈦礦材料體系的優(yōu)缺點(diǎn)。此外，團(tuán)隊(duì)還總結(jié)了大面積及柔性全無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的研究進(jìn)展，并分析了其在極端環(huán)境條件下的潛在應(yīng)用前景。
 

　　劉生忠和楊棟團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的研究，近年來(lái)在大面積鈣鈦礦組件和柔性鈣鈦礦電池方面取得了系列研究進(jìn)展：開(kāi)發(fā)了粘度調(diào)控策略(Joule，2025)、長(zhǎng)程有序大面積鈣鈦礦薄膜制備技術(shù)(Nat. Synth.，2025)等提升了大面積鈣鈦礦組件的性能；發(fā)展了紫外電離表面缺陷修復(fù)法(Adv. Mater.，2023)、非接觸熱輻射退火技術(shù)(Adv. Mater.，2024)、界面“分子粘合劑”策略(Adv. Mater.，2025)等提升大面積柔性鈣鈦礦電池的效率和機(jī)械容忍性。
 

　　該綜述以“High-Performance All-Inorganic Cesium Halide Perovskite Solar Cells”為題，發(fā)表在《化學(xué)綜述》(Chemical Reviews)上。上述工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院B類(lèi)先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)“高效低成本大面積鈣鈦礦光伏電池研究”等項(xiàng)目的資助。(文/圖 段連杰)