近年来钙钛矿 （perovskite） 太阳电池因其创纪录的高效能、低价的制作本钱而备受瞩目。最近，美国科学家研宣布制作毫米级钙钛矿晶体的溶液制程技能，制作出之制品较从前的奈米级、次微米级晶体资料大上几个数量级。粒径越大代表缺点较少，而钙钛矿的特性可比美其他无机太阳电池资料，本钱却低价许多。从 2009 年到 2014 年的短短 5 年间，钙钛矿太阳能电池的光电转化功率从 3.8% 一会儿跃升至 19.3%，进步了 5 倍。其功率前进之快，本钱之廉价，出产之简单，以至于被《Sciences Journals》评为 2013 年的 10 大科学打破之一。
洛斯阿拉莫斯 （Los Alamos） 国家实验室的研讨员 Aditya Mohite 表明，在短短两年之中，钙钛矿太阳电池的效能现已到达20%，相形之下，其他奈米资料花了二十年才到达 9% 的效能。Mohite 也以为，其团队所研宣布进步钙钛矿晶体质量的办法，也可望使用来进步晶体质量，以取得更佳的光电特性。纳米资料科技虽然能得到好的光学质量，但因具有多重接口会形成电子-空穴的复合。若能制作质量更佳的晶体，将能改进此情况。别的，缺点与晶界发生的陷获态 （trap state） 会约束电荷载子的活动，因而晶体质量可由反转电压扫描时是否发生迟滞现象 （hysteresis） 得知；而上述办法的到的钙钛矿晶体并无迟滞现象。此外，该团队也测量了开路电压与光强度之间的联系，显现双分子复合进程主导资料的光电行为。
但这毕竟是学术上的研讨，在进行商转前咱们有必要先处理以上钙钛矿电池的难题：
1）。 有毒 → 钙钛矿电池资料含有铅，不过铅跟其他类型电池含有的砷、镓、碲、镉比较，几乎便是小巫见大巫。而美国西北大学也已研宣布一种用锡替代铅的钙钛矿太阳能电池，不过这种电池的转化功率还只要 6％，现在处于研发初级阶段，功率还有进步空间；
2）。 不安稳 → 钙钛矿中的铅简单氧化蒸发，而当晶体遇水时则易分化。假如咱们运用钙钛矿电池发电，它很有或许渗出流到房顶或土壤中；
3）。 寿数不长 → 现在，寿数最长的钙钛矿太阳能电池可到达 1000 小时，由华中科技大学和洛桑联邦理工学院协作研发。而传统晶硅电池寿数一般可到达 25 年，比钙钛矿电池长得多。
我仍是看好钙钛矿电池的未来，也信任研讨人员会找出最佳计划来替代现有技能，但你要问甚么时分可以降临，很多事都说禁绝。举例来说，电动车应该可以替代汽油车，汽油也降价了，又跑出来一个页岩气来搅局。所以说，技能是可以先打破放在哪里等时机上位，但假如原先消费习气及性价比一时之间还没有被承受，也不见得最佳计划就能成功上市。
有机/无机杂化的钙钛矿电池具有本钱低、低温柔性及易于大面积印刷等长处，遭到人们的广泛重视。曩昔十年，钙钛矿电池的研讨迅猛开展，其光电转化功率已从初始的2.2%敏捷进步到22.1%（图1上），挨近硅太阳能电池水平。大面积电池也开展敏捷（图2）。因而钙钛矿太阳能电池具有巨大的开展远景。
影响钙钛矿电池商业使用的首要原因是其电池的安稳性，现在钙钛矿电池仅能在使役条件下作业数月（图1下），而传统的硅电池可以作业超越25年。因而，怎么进步钙钛矿电池的安稳性是现在这一范畴最为重要的问题，各国科学家竞相在这方面开展作业。应《天然》（Nature）杂志的约请，加州大学洛杉矶分校教授Yang Yang与中国科学院半导体研讨所研讨员游经碧近期撰写了题为Make perovskite solar cells stable 的谈论文章（Yang Yang， Jingbi You， Nature， 544， 155-156 （2017））。
针对现在的研讨进展，他们归纳出了五种改进钙钛矿太阳电池安稳性的手法：
1） 调控钙钛矿资料的晶体结构，经过少数掺杂进步钙钛矿资料的相安稳性；
2）下降钙钛矿晶体缺点，削减外界环境的浸透通道；
3）规划新的安稳的钙钛矿资料；
4）选用安稳的无机电荷传输层；
5）改进封装工艺等。一起，他们呼吁投入更多的经费和人力参加进步安稳性的作业中来；理论物理学家、资料化学家以及器材工程师应严密协作，开发与研发出新的安稳的钙钛矿基太阳能资料及器材。此外，研讨者们在报导器材安稳性时有必要选用一致的安稳性测验规范。只要这样，才干加速钙钛矿电池商业化进程，为人们所用。
Yang Yang和游经碧是该谈论文章的一起通讯作者。
图1. （上） 曩昔十年钙钛矿电池开展功率的趋势图，（下） 钙钛矿电池安稳性开展图。
图2. 大面积钙钛矿太阳能电池
