何睿夫， 周非凡， 屈军乐， 宋 军， 周 炫

(深圳大学 生物医学光子学研究中心/物理与光电工程学院， 光电子器件与系统重点实验室， 广东 深圳 518060)

1 引 言

绿色与可持续已成为人类社会发展的主旋律。首先,当前以煤炭、石油与天然气为主的能源结构，不仅面临着化石能源储量有限的问题，也是导致全球变暖，环境污染等问题的根源，日益威胁到世界物种多样性[1]。其次，大力发展太阳能、风能、潮汐能等绿色新能源技术更有利于我国在2030年前实现碳达峰、2060年前达到碳中和的能源发展目标。太阳能取之不尽、用之不竭，钙钛矿太阳能电池能高效、安静、稳定地将太阳能转换成电能，是当前最重要的光伏技术之一[2]。

日本桐荫横滨大学的Miyasaka等最早提出了有机钙钛矿太阳能电池(OPSCs)的概念[3]。在2009年，他们率先将CH3NH3PbI3和CH3NH3PbBr3材料用于太阳能电池，并得到3.8%的能量转换效率(PCE)。他们发现钙钛矿材料具有成本较低、吸光效率很高、通过旋涂法等简单工艺即可制备出太阳能电池等优点，是非常理想的太阳能电池材料。目前，单结钙钛矿太阳能电池的PCE已经高达25.5%[4], 显示出其可媲美单晶硅太阳能电池的巨大应用潜力。但是，该材料也具有稳定性不好、含有金属铅、存在一定的环境毒性等缺点[5]。解决这些问题是实现OPSCs商业化的关键。

金属有机框架材料(MOFs)具有环境友好、结构稳定的特性。利用其规整的开放式孔道结构和非常大的比表面积可以对OPSCs材料进行装配，具有能减少钙钛矿材料本身存在的缺陷和赋予材料某些MOFs光电功能的潜力，从而可以达到提升OPSCs光伏性能的目的。……