李兴鳌，刘 维，楚 亮

（南京邮电大学 理学院，江苏 南京 210023）

在短短11年间的时间，钙钛矿太阳能电池（Perovskite Solar Cells，PSCs）发展迅速，从最初光电转换效率（PCE）3.8% 到目前为止效率高达25.2%[1]。 钙钛矿太阳能电池有望成为光伏产业化领域中的新兴技术。钙钛矿太阳能电池优异的光电性能归因于钙钛矿材料具有高的光吸收系数（≈105cm-1），长的载流子扩散长度（＞1 μm）和高的缺陷容忍因子。此外，钙钛矿光伏组件的平均电力成本（Levelized Cost of Electricity，LCOE）为3.5～4.9 ￠ ／kW·h（效率：12%，寿命：15 a）[2]，成本不到晶体硅太阳能电池LCOE 的一半[3-4]。低成本也为钙钛矿太阳能电池的进一步商业化应用提供了条件。

常用于判断太阳能电池的商业化应用的3个重要元素——效率、成本和寿命（或稳定性）。对钙钛矿太阳能电池而言，效率和稳定性是最需要解决的问题。与砷化镓、铜铟镓硒和碲化镉等其他薄膜光伏材料相似，钙钛矿薄膜往往具有本征缺陷，如间隙和空位缺陷，以及晶界和表面的杂质缺陷和晶界缺陷。这种缺陷会导致陷阱状态，从而导致光生载流子的非辐射复合。到目前为止，报道的最高VOC（开路电压）之一是1.24 V[5]（对于1.6 eV带隙钙钛矿吸收体），低于理论值1.32 V[6]，这与缺陷中的非辐射复合有关。这些缺陷会破坏钙钛矿材料的晶体质量，阻碍钙钛矿太阳能电池的效率进一步提高。除了效率以外，另外一个重要因素是稳定性，PSCs的最长寿命是10 000 h，大约一年[7]，影响钙钛矿太阳能电池的稳定性有很多因素，比如水、氧、热、光等[8]。其中水和氧可以通过外部封装来解决；而光稳定性和热稳定性完全取决于材料本身的特性。……