重磅推荐|材料人带你回顾2017年度Nature和Science钙钛矿电池研究进展

钙钛矿型（perovskite）太阳能电池是继染料敏化之后的又一新型有机/无机薄膜太阳能电池。钙钛矿材料晶格通常呈或八面体形状，分子通式为ABO₃。钙钛矿太阳电池采用有机无机混合结晶材料——有机金属三卤化物CH₃NH₃PbX₃（X=Cl, Br, I）作为光吸收材料，该材料具有合适的能带结构，其带隙为1.5eV，因与太阳光谱匹配而具有良好的光吸收性能，很薄的厚度能够吸收几乎全部的可见光用于光电转换。其中代表性的CH₃NH₃PbX₃-x（x=1，2，3）是具有钙钛矿结构的自组装晶体，短链有机离子、铅离子以及卤素离子分别占据钙钛矿晶格的A、B、X位置，由此构成三维立体结构，拥有近乎完美的结晶度。由于长链有序的PbCl₃-或PbI₃-八面体体系有利于电子的传输，该材料具有非常优异的电子输运特性，载流子扩散长度较传统有机半导体高出1-2个数量级，优异的材料性质为制备高效钙钛矿型薄膜太阳电池提供了基础。同时钙钛矿薄膜材料合成方法简易，既可以通过共蒸发法实现，也可以通过低成本溶液加工法实现。

与传统晶体硅太阳电池相比，钙钛矿薄膜太阳电池具有高开路电压（＞1V）、低温低能耗（＜200℃）、适合于柔性衬底材料等优势，可以兼顾效率和成本。钙钛矿太阳电池发展经历了敏化结构、介孔结构、柱状填充以及平面异质结等四个阶段。其中全固态平面异质结构具有制备工艺简单、转换效率高等特点。

2017年马上过去了，各位大牛齐发力，钙钛矿电池的效率也不断在提高，作为最有影响力的两大期刊，Science和Nature自然不会错过钙钛矿的最关键历史时刻。在此，小编为大家总结了Science和Nature两大期刊2017年有关钙钛矿太阳能电池的研究进展，首先说一下Science，小编把每个月Science发表的有关钙钛矿的文章汇总如下图：

可以看到，Science2017年度有关钙钛矿太阳能电池的文章共11篇，其中2、3、4、6、7、12每个月都有一个工作在Science发表，而11月份突然增到5篇，小编进一步了解到，这是因为在11月的一期中，Science对钙钛矿的研究做了一个专题，发表了5篇综述文章，介绍了钙钛矿的起源、发展、应用以及面临的挑战，以显示钙钛矿研究的意义重大。下面为大家列出了Science2017年度关于钙钛矿的一些文章：

1、Science：采用接触钝化法制备高效稳定的平面钙钛矿型太阳能电池

来自多伦多大学的Edward H. Sargent教授（通讯作者）带领的研究团队使用氯气覆盖二氧化钛胶体纳米晶（NC）膜以达到接触钝化的目的，减少界面重组并改善低温时平面太阳能电池界面结合薄膜的性能。实验制造的太阳能电池的活跃区域为0.049和1.1平方厘米，通过低温溶液处理，分别实现20.1%和19.5%的稳定效率。太阳能电池的效率> 20%，在 1太阳照度下，最大功率点在室温下连续运行500h后仍保留了初始值的90%（暗恢复后达到97%）。

文献链接：Efficient and stable solution-processed planar perovskite solar cells via contact passivation（Science,2017,DOI: 10.1126/science.aai9081）

2、Science：超快速瞬态吸收显微镜监测混合钙钛矿中热载流子的远程输运

美国普渡大学的黄丽白教授(通讯作者)报道了该研究团队关于捕获混合钙钛矿中热载流子的最新研究成果。该研究团队利用具有50 nm空间精度和300 fs时间分辨率的超快速瞬态吸收显微镜(TAM)直接观察CH₃NH₃PbI₃薄膜中热载流子的迁移，发现并揭示了热载流子三种不同的运输方式，包括初始热载流子的准运输，用于受保护长寿命热载流子的非平衡运输，以及用于冷却载流子的扩散运输。研究者所观察到的准三重运输与剩余动能相关，该剩余动能导致热载流子具有长达230 nm的运输距离，并且可以克服晶界的阻碍进行运输。在达到扩散运输极限之前，非平衡运输能够持续数十皮秒，运输距离约600 nm。这些结果表明基于混合钙钛矿形成的热载流子装置具有潜在的应用价值。

文献链接: Long-range hot-carrier transport in hybrid perovskites visualized by ultrafast microscopy(Science, 2017, DOI: 10.1126/science.aam7744)

3、Science: 具备超高压电响应性能的有机-无机钙钛矿铁电体

东南大学的熊仁根教授与游雨蒙教授，美国托莱多大学的Yanfa Yan教授以及中国科学院深圳先进技术研究院的李江宇教授（共同通讯作者）报道发现了一种单相有机-无机钙钛矿压电体Me₃NCH₂ClMnC_l3(TMCM-MnCl₃)。这铁电晶体展现出了优异的压电响应性能（d₃₃ =185 pC/N），与BTO的压电系数（d₃₃ =190 pC/N）十分接近。而其相变温度T_c也达到了406K，可在室温合成并且无毒性金属成分，这些特点都使得该种铁电晶体在医学、微机械等领域拥有广阔的应用前景。

文献链接：An organic-inorganic perovskite ferroelectric with large piezoelectric response（Science, 2017, DOI: 10.1126/science.aai8535）

4、Science:一种新型界面结构降低钙钛矿太阳能电池的效率-稳定性-成本的差距

北京2017年12月1日，Science在线发表了埃尔朗根-纽伦堡大学Yi Hou、Christoph J. Brabec（共同通讯）等人题为“A generic interface to reduce the efficiency-stability-cost gap of perovskite solar cells”的文章。该团队指出基于混合有机卤化物铅钙钛矿的薄膜太阳能电池进一步商业化的主要瓶颈是器件中的界面损失。经过研究提出了一种通用的界面结构，该界面由可溶液加工的，高度可靠性的和具有成本效益的空穴传输材料组成，使用这种界面结构不会影响钙钛矿太阳能电池的效率，稳定性或可扩展性。钽掺杂的氧化钨（Ta-WO_x）/共轭聚合物多层膜提供小界面阻挡层，并且与各种可缩放的共轭聚合物一起形成准欧姆接触。在具有常规平面结构和自组装单层的简单器件中，Ta-WO_x掺杂的钙钛矿太阳能电池实现的最大效率为21.2％，并具有超过1000小时的光稳定性。通过消除额外的离子掺杂剂改善界面结构大大提高了电池的综合性能，这些发现将对其他有机物作为用于钙钛矿太阳能电池的空穴传输材料的研究提供重要的参考依据。

文献链接：A generic interface to reduce the efficiency-stability-cost gap of perovskite solar cells（Science,2017,DOI:10.1126/science.aao5561）

5、Michael Grätzel Science: CuSCN基钙钛矿太阳能电池效率超20％

北京时间2017年9月29日，Science在线发表了瑞士洛桑联邦理工学院M. Ibrahim Dar和Michael Grätzel（共同通讯）等人题为“Perovskite solar cells with CuSCN hole extraction layers yield stabilized efficiencies greater than 20%”的文章，该团队使用快速溶剂去除法，以CuSCN作为空穴提取层，产生紧凑，高度保形的CuSCN层，促进载流子快速提取和收集，并由此证明了PSC达到超过20％的稳定效率。PSC在长期加热下表现出较高的热稳定性，但其运行稳定性差。这种不稳定性起因于潜在的CuSCN/Au接触降解。在CuSCN和金之间添加导电性还原氧化石墨烯间隔层，PSC在60摄氏度下在最大功率点运转1000小时后仍保持其初始效率的95％。最重要的是，在连续全日光照射和热应激下，CuSCN基PSC超过了spiro-OMeTAD基PSC的稳定性。

文献链接：Perovskite solar cells with CuSCN hole extraction layers yield stabilized efficiencies greater than 20%（Science,2017,DOI:10.1126/science.aam5655 ）

从Science上来看，研究主要是改善界面结构、替换空穴提取层、优化载流子的传输性能来提高太阳能电池的性能，一般来说电子传输层一般为致密的TiO₂纳米颗粒，以阻止钙钛矿层的载流子与FTO中的载流子复合。通常研究集中在通过调控TiO₂的形貌、元素掺杂或使用其它的n型半导体材料如ZnO等手段来改善该层的导电能力，以提高电池的性能。多伦多大学的Edward H. Sargent教授带领的研究团队使用氯气覆盖二氧化钛胶体纳米晶（NC）膜以达到接触钝化的目的，为改善界面结构提高电池性能提供了新思路。值得一提的是，钙钛矿型太阳能电池，是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池，即是将染料敏化太阳能电池中的染料作了相应的替换。作为燃料敏化电池之父的Michael Grätzel一直引领前沿，先是提出了采用如spiro-OMeTAD, PEDOT:PSS等固态空穴传输材料，电池效率得到了极大提高，并具有良好的稳定性。后又使用快速溶剂去除法，以CuSCN作为空穴提取层，产生紧凑，高度保形的CuSCN层，促进载流子快速提取和收集，并由此证明了PSC达到超过20％的稳定效率。

下面说一下Nature，小编费劲心思检索，结果发现只有4篇，对你没有听错，就4篇，不过这4篇都是重量级。而且小编还发现其中两篇是Michael Grätzel作为通讯作者的文章，看来大牛真是出手都不一般。（PS：这个大佬可不一般，世界著名化学家、德国科学院院士、瑞士洛桑联邦理工学院界面与光子学实验室主任，被称为染料敏化太阳电池之父）

1、Nature: Michael Grätzel带你探索沉积过程中光对钙钛矿膜成核及形貌的影响

2017年4月27日，瑞士洛桑联邦理工学院的Michael Grätzel教授(通讯作者)团队于Nature上在线发表了一篇题为“The effect of illumination on the formation of metal halide perovskite films”的文章，文中报道了该研究团队有关光照对金属卤化物(碘化铅)和有机化合物(甲基碘化铵)反应影响的最新研究成果。该研究团队采用两步连续沉积的形式，先沉积结晶形成碘化铅薄膜样品，再将所获得的碘化铅薄膜样品浸泡在甲基碘化铵(MAI)溶液中制成钙钛矿。同时，研究人员利用共焦激光扫描荧光显微镜和扫描电子显微镜对金属卤化物(碘化铅)与有机化合物(甲基碘化)的反应进行了观察研究，发现光可以加速连续沉积法中钙钛矿的形成，并能影响钙钛矿膜的形貌使电池的效率提升一倍。与此相反，在通过反溶剂法一步形成钙钛矿膜的过程中，研究人员发现当在黑暗环境中生长钙钛矿薄膜时能够使电池获得最佳的光伏性能。以上这些都表明，光线对于目前使用的主要沉积方法(连续沉积法和反溶剂法)中的钙钛矿的形成速率和膜形貌有很大的影响。光激发结晶的发现不仅揭示了以前未知的电池光电子性质的变异性来源，而且开辟了调整钙钛矿形态和构造的新方法。

文献链接：The effect of illumination on the formation of metal halide perovskite films (Nature, 2017, DOI: 10.1038/nature22072)

2、Nature: 无溶剂非真空途径制备大面积钙钛矿太阳能电池薄膜

2017年9月7日，Nature在线发表了一篇上海交通大学韩礼元教授和杨旭东特别研究员（共同通讯）等人以题为“A solvent- and vacuum-free route to large-area perovskite films for efficient solar modules”的文章，陈汉博士、叶飞博士、唐文涛为共同第一作者。该团队研发出一种无溶剂、非真空的新沉积方案用于甲基铵卤化铅钙钛矿薄膜。它依赖于胺络合物前体到钙钛矿膜的快速转化，并随后施加压力。使用这种方式沉积的钙钛矿薄膜没有针孔而且高度均匀。更重要的是，新的沉积方法可以在低温环境中进行，有利于大面积钙钛矿装置的制造。

文献链接：A solvent- and vacuum-free route to large-area perovskite films for efficient solar modules（Nature, 2017, DOI:10.1038/nature23877 ）

3、Nature：钙钛矿实现低剂量X射线成像

2017年10月5日，Nature在线发表了三星尖端技术研究所In Taek Han和韩国成均馆大学Nam-Gyu Park（共同通讯）等人题为“Printable organometallic perovskite enables large-area, low-dose X-ray imaging”的文章，该团队报道了全溶液处理（与传统真空处理相反）的合成路线，以生产可印刷式的多晶钙钛矿，其具有与单晶相似的形貌和光电性质。在100千伏的辐射源照射下实现11μC mGy_air⁻¹ cm⁻²的高灵敏度，其比目前使用的非晶硒或铊掺杂的碘化铯检测器所达到的灵敏度至少高一个数量级。在传统的薄膜晶体管衬底中，通过嵌入830微米厚的钙钛矿膜和另外两个聚合物/钙钛矿复合材料的中间层实现了X射线成像，复合材料在钙钛矿膜和控制暗电流及电荷载流子传输的电极之间提供保形接口。这种基于全溶液的钙钛矿检测器可以实现低剂量X射线成像，并且还可以用于光电导装置实现放射成像，感测和能量收集。同期，多伦多大学John A. Rowlands发表了题为“Medical imaging: Material change for X-ray detectors”的评论。

文献链接：Printable organometallic perovskite enables large-area, low-dose X-ray imaging（Nature,2017,DOI:10.1038/nature24032）

4、Nature：如鲨鱼般灵敏感知的钙钛矿材料

最近，由普渡大学（Purdue University）Shriram Ramanathan 教授课题组联合阿贡国家实验室 (Argonne National Laboratory)、罗格斯大学（Rutgers University）等研究团队首次发现，钙钛矿型稀土金属镍酸盐材料在模拟海水的环境中具有独特的与鲨鱼相似的灵敏弱电感知能力，该研究成果于12月18日线上发表于Nature。该研究首次发现，具有强关联性质的稀土金属镍酸盐与鲨鱼的电感知器官具有相似的感知弱电场能力。在模拟海洋的水溶液环境中，当有电场信号出现，稀土金属镍酸盐的电导及光学性质会同时发生巨大的响应。这印证了其具有电感应能力！

文献链接：Perovskite nickelates as electric-field sensors in salt water（Nature,2017,DOI:10.1038/nature25008）

相比于Science来说，Nature发表的的这四篇文章应用性比较多样性，而且思路新颖，除了上文中提到的Michael Grätzel专注于钙钛矿基础研究，其他几篇文章都打破传统，比如韩国成均馆大学Nam-Gyu Park利用钙钛矿实现了低剂量X射线成像，颠覆了传统的认知。更有趣的是普渡大学Shriram Ramanathan等人利用钙钛矿材料发现其竟能感应弱电场，如果利用这种钙钛矿材料构建传感器，使之具有鲨鱼灵敏的感知能力，那么人类进行海洋探索以及海洋监测的能力将大幅提升。值得一提的是，上海交通大学的韩礼元教授（Michael Grätzel也参与此工作）团队，通过新的沉积方案，实现了大面积钙钛矿薄膜的制备，要知道，目前实验室都停留在小面积的钙钛矿薄膜的制备，因为钙钛矿材料很不稳定，做成大面积的话，即使均匀没有孔洞，材料本身的降解也会导致性能很不均匀。中国学者的这项工作可谓是迈出了重要的一步，为将来商业化奠定了基础。

Nature和Science两大期刊2017年度对于钙钛矿的研究大体就给大家介绍这么多了，很多人还好奇哪家单位独领风骚拔得头筹，小编在这里就满足你的要求，小小的统计一下。

有Michael Grätzel的存在，瑞士洛桑联邦理工学院当然是独领风骚，另外值得一提的是中国学者也占据两个席位，这也证明中国学者的学术影响力在逐步扩大，也得到越来越多的认可。

近年来，Nature子刊发展迅猛，有很多优秀的成果都发表在了这些期刊上，钙钛矿的研究也不例外。虽然Nature主刊只有4篇关于钙钛矿电池的文章，但是子刊就不一样了，Nature Communications就发了34篇。下面就为大家先解读一下此刊发文情况：

可以看出Nature Communications平均每月都有3篇的进账，6月份更是突破性的达到了9篇，由此可见此刊对钙钛矿太阳能电池的重视程度。下面为大家汇总了一些2017年度的文章：

1、清华张强Nat. Commun: p区金属调控下富表面缺陷的钙钛矿氢氧化物-超越IrO₂的电催化析氧性能

清华大学化学工程系张强（通讯作者）课题组与中科院金属研究所张炳森课题组合作提出了p区金属调控的概念，用以制备富含表面缺陷的钙钛矿水氧化催化剂。p区金属是指元素周期表中第三主族到第七主族中的金属元素，在一定条件下（如碱性电解质溶液中）可以从催化剂固相表面流失而形成大量表面缺陷。利用这一特性，作者设计并制备了锡镍铁（SnNiFe）三元钙钛矿体系，其中锡作为一种典型的p区金属而引入。在电化学活化的条件下，钙钛矿表面的锡流失并产生大量的氧空位作为高活性表面缺陷位。活化了的钙钛矿表现出超高的氧析出活性，其10 mA cm^-2电流密度下的过电位仅为350 mV，同等条件下相比于贵金属IrO₂催化剂过电位减少了20 mV，其反应动力学也有明显提升。同时，SnNiFe催化剂的氧析出稳定性也优于IrO₂，在初始电流密度为10 mA cm^-2的恒电位条件下工作20000 s后，SnNiFe可以保持60%的初始电流密度，而相同条件下IrO₂只能保持40%。作者进一步地构建了“氧池”模型来描述富缺陷表面的电化学过程，其中反应物融入表面氧池并加速电化学反应最终导致产物从氧池中析出。

文献链接：Regulating p-block metals in perovskite nanodots for efficient electrocatalytic water oxidation (Nat. Commun., 2017, 8, 934, DOI: 10.1038/s41467-017-01053-x)

2、金属所马秀良团队Nat. Commun： 钙钛矿阵列中成功构筑出具有巨大线性应变梯度超低弹性能纳米结构

中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家（联合）实验室马秀良研究员、朱银莲研究员、唐云龙博士、刘颖博士和王宇佳博士等人组成的材料界面电子显微学研究团队，利用高通量脉冲激光沉积技术，通过调控异质界面位错的柏氏矢量，成功构筑出具有巨大线性应变梯度、超低弹性能以及特殊物理特性的功能氧化物纳米结构。他们在利用脉冲激光沉积技术生长氧化物异质界面过程中，采用高通量模式，使BiFeO₃/LaAlO₃(001)界面产生新奇的、具有面外分量的a[011]刃型位错阵列。像差校正电子显微分析表明，这种新型位错阵列具有晶格旋转效应（类似弹性弯曲变形），使BiFeO₃纳米结构中产生高达10⁶/m的线性应变梯度。这种巨大的线性应变梯度通过弯电效应产生了数兆伏/m的内建电场（与传统半导体p-n结或肖特基结的内电场相当），同时也大幅度拓宽了BiFeO₃纳米结构的可见光吸收范围。这表明巨大的线性应变梯度可实现对带隙的连续调控，进而影响光电响应特性，增强其光催化特性等。

文献链接：Giant linear strain gradient with extremely low elastic energy in a perovskite nanostructure array（Nat. Commun.,2017,DOI：10.1038/ncomms15994）

3、Michael Grätzel教授Nat. Commun. :稳定高效钙钛矿太阳能电池的离子和电荷载流子的分离工程

瑞士洛桑联邦理工学院的Michael Grätzel，上海交通大学的杨旭东，韩礼元（共同通讯作者）团队在钙钛矿的光吸收层和电极层之间沉积了纳米碳层，通过扩散工程法抑制了钙钛矿材料中的劣态离子、分子的扩散，促进了光激发电荷的分离。与传统的提高扩散层厚度方法相比较，这一方法表现出三倍的抑制扩散的效率。

文献链接：Diffusion engineering of ions and charge carriers for stable efficient perovskite solar cells（Nat. Commun., 2017, DOI: 10.1038/ncomms15330）

4、Nat. Commun.：调节合成的双钙钛矿纳米纤维催化剂实现快速析氧

美国佐治亚理工学院教授Meilin Liu课题组报道了一种利用共掺杂和纳米工程技术，可控性地设计和合成双钙钛矿PrBa_0.5Sr_0.5Co_1.5Fe_0.5O_{5 +δ} (PBSCF)材料。直径大约为20nm的PBSCF纤维与PBC（PrBaCo₂O_{5 +δ}）材料相比，在0.37V过电位条件下，催化活性提高了71倍。作者还可控地合成了直径从196 nm到20 nm范围的PBSCF纳米纤维，研究了纳米尺寸效应。

文献链接： A tailored double perovskite nanofiber catalystenables ultrafast oxygen evolution （Nat.Commun.,2017,DOI: 10.1038/ncomms14586） 

从以上几篇文章我们也可以看出，除了对钙钛矿电池的研究，现在也有很多学者利用钙钛矿材料的结构和性能更广泛的应用于构筑纳米结构、光电响应特性以及光催化特性等研究。这也反映出了钙钛矿材料应用的多样性，并且极具研究价值。

另外，Nature Energy作为专注于能源领域期刊，钙钛矿的研究工作也是如火如荼。经过检索发现，此刊2017年度发表有关钙钛矿的文章有11篇，而且小编发现一个有趣的现象就是这11篇除了1篇是7月份发表，其余10篇均是上半年发表，这样我们是不是可以说下半年Nature Energy把重心都放在了锂电、钠电上了吧（小编的猜测(●'◡'●)），下面为大家简单汇总一下17年的文章：

1、Nature Energy:长载流子寿命低价带混合锡铅碘化钙钛矿用于全钙钛矿串联太阳能电池

美国托莱多大学Dewei Zhao教授和鄢炎发教授(共同通讯作者)在Nature Energy上发表了一篇题为“Low-bandgap mixed tin–lead iodide perovskite absorbers with long carrier lifetimes for all-perovskite tandem solar cells”的文章。文中，研究人员报道了一种高效混合铅锡碘化钙钛矿太阳能电池，该电池价带约为1.25 eV，开路电压高至0.85 V，在700 nm至900 nm的红外波段外量子效率超过70%，短路电流密度超过29 mA/cm²。研究人员所制成的最佳性能电池效率最大可达17.6%，认证效率为17.01%，回滞效应可忽略不计。当顶端钙钛矿电池价带约为1.58 eV时，所制成的4串联太阳能电池稳态效率最高为21.0%。

文献链接：Low-bandgap mixed tin–lead iodide perovskite absorbers with long carrier lifetimes for all-perovskite tandem solar cells(Nature Energy, 2017, DOI: 10.1038/nenergy.2017.18)

2、Nature Energy:自组装的双相钙钛矿阴极用于中温固体氧化物燃料电池

英国利物浦大学John B. Claridge教授和Matthew J. Rosseinsky教授（共同通讯作者）在Nature Energy发表题为“Self-assembled dynamic perovskite composite cathodes for intermediate temperature solid oxide fuel cells”的文章，在Ba_0.5Sr_0.8Co_0.8Fe_0.2O_3-δ阴极的基础上在B位掺杂W形成了Ba_0.5Sr_0.5(Co_0.7Fe_0.3)_0.6875W_0.3125O_3-δ(BSCFW)自组装组分的阴极材料，发现通过简单的固相合成，包含B位有序的双钙钛矿相以及无序的单钙钛矿相，这两相协同作用，使得制得的BSCFW阴极材料不仅具有较低的面电阻，而且具有良好的长期稳定性。

文献链接：Self-assembled dynamic perovskite composite cathodes for intermediate temperature solid oxide fuel cells (Nature Energy, 2017, DOI: 10.1038/nenergy.2016.214)

3、Nature Energy：利用季铵卤化物阴阳离子钝化混合钙钛矿太阳能电池中的缺陷

美国内布拉斯加大学林肯分校的黄劲松教授（通讯作者）等人研究发现季铵卤化物可以有效地钝化几种不同类型的杂化钙钛矿中的离子缺陷及其负电荷和正电荷成分。有效的缺陷钝化减少了电荷陷阱密度，延长了载流子复合寿命，这是由密度函数理论计算支持的。缺陷钝化将p-i-n结构器件的开路电压亏损降低到0.39V，并将效率提高到20.59±0.45％。此外，缺陷愈合也显着提高了膜在环境条件下的稳定性。

文献链接：Defect passivation in hybrid perovskite solar cells using quaternary ammonium halide anions and cations（Nature Energy, 2017, DOI:10.1038/nenergy.2017.102）

从上面的数据来看，2017年钙钛矿的研究取得了十足的进展，虽然对于这项工作的研究不断有新成果产出，但是由于钙钛矿的固有缺陷比如钙钛矿电池材料含有铅，是有毒物质。而美国西北大学也已研发出一种用锡代替铅的钙钛矿太阳能电池，不过这种电池的转换效率还只有 6％，目前处于研发初级阶段，效率还有提升空间。其次就是不稳定，钙钛矿中的铅容易氧化挥发，而当晶体遇水时则易分解。如果我们使用钙钛矿电池发电，它很有可能渗出流到屋顶或土壤中。还有就是寿命不长 ，目前，寿命最长的钙钛矿太阳能电池可达到 1000 小时，而传统晶硅电池寿命一般可达到 25 年，比钙钛矿电池长得多。所以目前钙钛矿面临的挑战还很多，商业化的道路也任重而道远。但是每一个革命性的变革都是经历风雨，需要时间才能实现的，相信在众多学者的不断努力之下，未来会有更好的策略和方案实现其商业用途。

看了2017年度钙钛矿电池的总结，小编发现这种顶级期刊的发表少不了大牛的名字，看来大牛和一个期刊的质量息息相关啊。由于篇幅有限，钙钛矿电池部分小编就为大家总结到这里，欢迎留言补充！

本文由材料人新能源组Allen供稿，材料牛整理编辑。

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