锡基钙钛矿太阳能电池研究进展

摘要

自2009年以来,有机-无机卤化物钙钛矿因其独特的光学和电学性能,在光电材料领域受到了广泛的研究,尤其是Pb基的卤化物钙钛矿太阳能电池,目前光电转换效率高达创纪录的约25.2％,显示出强大的商业化潜力.然而,Pb元素的毒性及因而导致的环境隐患问题,一直是其产业化过程中的顾虑之一.因此,寻求能替代Pb的环境友好的元素,是一个十分重要的课题.Pb基钙钛矿材料优异的光电特性来源于pb2+的最外层6s2孤对电子,与Pb元素同主族的Sn元素能够形成三维钙钛矿结构且同样具有惰性5S2外层电子结构,因而是替代Pb的首选.本文系统地介绍了Sn基钙钛矿的光学和电学性质,并从薄膜制备方法和不同的器件结构方面介绍Sn基钙钛矿太阳能电池的最新进展.