索 超，刘晓霖，林 佳

基于不同类型全无机钙钛矿材料的太阳能电池研究*

索 超，刘晓霖†，林 佳

（上海电力大学 数理学院，上海 201306）

随着新型光伏电池的发展，卤族钙钛矿太阳能电池备受关注，其中全无机钙钛矿材料因其良好的热稳定性、高吸光系数、带隙可调、制备工艺简单等优点，在光电和光伏器件领域具有良好的应用前景，基于全无机钙钛矿太阳能电池的最高效率达到了20.4%。本文总结了基于ABX3、A2BX6、A2B1+B3+X6以及类钙钛矿材料等全无机钙钛矿太阳能电池的光电转换效率及稳定性的对比，并着重分析造成效率和稳定性差异的影响因素及优化改良方法，最后对全无机钙钛矿太阳能电池材料面临的挑战进行了展望。

全无机钙钛矿材料；钙钛矿太阳能电池；相稳定性；双钙钛矿；类钙钛矿

0 引 言

卤族钙钛矿太阳能电池因其高吸光系数、高光电转换效率、制备工艺简单等优势，在太阳能电池领域脱颖而出，光电转换效率由最初的3.8%在短短十几年中提高到现在的25.5%[1]，和目前占光伏产业化市场约90%主导地位的晶硅太阳能电池效率（单晶硅效率27.6%[1]）相当，成为最具应用潜力的高效新型太阳能电池之一[2-3]。其中有机−无机混合钙钛矿材料ABX3中A位通常是甲胺离子CH3NH3+（MA+）、甲脒离子NH2-CH=NH2+（FA+）等有机官能团，其结构不稳定，对环境较为敏感，造成了器件的制备及封装工艺条件更加苛刻[4-5]。为解决这一问题，科研工作者利用全无机A位元素（例如Cs元素）替代有机阳离子，既保证了载流子传输性与有机−无机杂化钙钛矿相似[6]，在湿热或光照条件下又不会产生挥发性分解产物[7]，目前的最高效率已经超过了20%[8]，因此全无机钙钛矿材料逐渐成为目前的研究热点之一。……