光伏技术已成为应对全球能源危机和气候变化挑战的关键解决方案。尽管基于硅的太阳能电池长期以来一直主导市场,但金属卤化物钙钛矿太阳能电池(PSCs)作为一种有前途的替代品迅速发展。尽管其历史相对较短,但 PSCs 正以前所未有的速度发展,这得益于全球研究工作充分利用了它们的独特优势。与传统硅电池相比,这些创新电池具有更低的制造成本、更简单的制造工艺和更大的机械柔韧性。值得注意的是,其光电转换效率最近已超过 26%,接近硅电池的水平。
在本综述中,麻省理工学院Moungi G. Bawendi,成均馆大学Jin-Wook Lee以及Il Jeon等人概述了高性能 PSCs 的多种制造方法,重点关注三个关键组成部分:光活性层、电荷传输层和电极。
光活性层通常由 ABX₃钙钛矿材料制成,对光吸收至关重要,是设备功能的基石。电荷传输层,特别是电子传输层和空穴传输层,有助于高效的电荷移动,减少复合损失,从而提高整体电池性能。电极通常由纯金属或金属氧化物形成,完成电池结构,并决定额外的功能,如机械柔性和电池透明度。本综述最后考察了当前的限制,并对 PSCs 的未来前景提出了见解。
参考文献:
1. Han, J., Park, K., Tan, S. et al. Perovskite solar cells. Nat Rev Methods Primers 5, 3 (2025). https://doi.org/10.1038/s43586-024-00373-9
2. Perovskite solar cells. Nat Rev Methods Primers 5, 4 (2025).
https://doi.org/10.1038/s43586-025-00382-2
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