近年来，钙钛矿材料在溶液法与低温制备技术的推动下，已成为科研领域的焦点，其应用于太阳能电池领域所取得的进展尤为显著。在短短时间内，这类基于钙钛矿的太阳能电池已实现了超过22%的能量转换效率，这一成就足以与当前顶尖的无机半导体光伏器件相媲美，例如晶体硅（c-Si）的21.3%、碲化镉（CdTe）的22.1%以及铜铟镓硒（CIGS）的22.3%的效率。当前主流的钙钛矿材料多以铅（Pb）为基础，其禁带宽度普遍低于1.55eV，这一特性限制了钙钛矿材料对近红外光的有效捕获与利用。
拓展钙钛矿材料的近红外吸收能力将带来多重益处：首先，通过制备具有理想禁带宽度的钙钛矿材料，有望推动单节太阳能电池的效率逼近Shockley-Queisser效率极限的33.5%；其次，这类材料可作为叠层太阳能电池中底层窄带隙器件的理想选择；再者，近红外光探测的实现将开辟生物识别与医学荧光成像等潜在应用领域。
为了充分挖掘近红外光的潜力，科研人员已尝试将能够吸收近红外能量的材料融入铅基钙钛矿体系，但受限于较弱的近红外吸收能力和低效的光电子抽取效率，这些尝试在提升器件效率方面仍面临挑战。尽管纯锡（Sn）钙钛矿具备近红外吸收能力，但其极易氧化的特性严重阻碍了其在太阳能电池和探测器中的实际应用。
值得注意的是，Sn-Pb二元钙钛矿材料的出现为解决这一问题提供了新的思路。这种材料不仅增强了材料的稳定性，还实现了钙钛矿禁带宽度从1.55eV至1.17eV的灵活调节。这些特性使得Sn-Pb二元钙钛矿材料在构建理想带隙的半导体太阳能电池、叠层太阳能电池的底层器件以及近红外光探测器等方面展现出巨大潜力。
香港大学电子电机工程系的蔡植豪教授及其团队成员朱璐博士，对近期发展的窄带隙Sn-Pb二元钙钛矿材料（带隙小于1.55eV）的多种结晶方法进行了全面梳理，包括一步溶液法、两步溶液法以及真空蒸镀法等。他们深入探讨了不同结晶方法对Sn-Pb二元钙钛矿薄膜的形貌、结晶性、结晶方向以及光电特性的影响。在此基础上，文章还详细讨论了基于Sn-Pb二元钙钛矿材料的太阳能电池（涵盖单节器件、二端叠层器件和四端叠层器件）以及探测器的发展现状。
同时，作者也指出了当前面临的挑战，如晶粒间Sn/Pb元素分布的调控以及材料稳定性的提升等。在总结全文讨论的基础上，作者提出了进一步提升Sn-Pb二元钙钛矿太阳能电池和探测器性能的潜在策略，为未来的研究指明了方向。
相关论文在线发表在Solar RRL (DOI:10.1002/solr.201800146)上。
