两年后， Seok小组改善了电池的空穴传输层，使得电池的转化效率高达16。7％[9]。Yang课题组等人对成膜工艺和界面进行了优化和修饰，获得了高达19。3的转化效率[10]。

1。1钙钛矿材料的介绍

1。1。1钙钛矿材料的结构

钙钛矿的命名是以俄罗斯地质科学家Perovski的矿物质，指的是那些具有ABX3形式结构的化合物。如图1。1所示，X原子核B原子配位形成正八面体结构，B原子位于八面体的中心，X原子位于八面体的八个角上。它们通过共同使用一个角形成了扩展的三维网络。A阳离子填充在八面体网络的孔隙中。

图1。1 钙钛矿晶体结构示意图

A原子可以被一些有机物取代而形成有机-无机杂化钙钛矿材料，一般常见的有MA（CH3NH3+）、Cs+、或者其他阳离子。B原子一般为Pb2+或者Sn2+等取代。X原子一般为卤素原子（Br-、Cl-、I-）。要形成立方的杂化钙钛矿结构，A离子的大小要受到无机金属卤化物形成的八面体结构的影响。因此，这三种离子的大小对调节钙钛矿材料的光伏特性有重要的影响,尤其是在稳定性方面[11]。Amat[12]等人使用不同的阳离子对钙钛矿材料的带隙进行了改变。而且，钙钛矿材料还有很高的光吸收系数[13]和非常大高的载流子迁移率[14,15]、很低的激子束缚能和较宽的吸收光谱。这些特性可以使得钙钛矿材料可以充分的吸收太阳光，同样也可以降低在能量转化中的能量损失[16-19]。

1。1。2钙钛矿太阳能电池的结构及其各部分的作用

钙钛矿太阳能电池主要包括以下几个部分：导电玻璃，电子传输层（ETM），钙钛矿光吸收层，空穴传输层（HTM）以及金属电极,其结构如图1。2所示。

图1。2 钙钛矿电池的结构示意图

电子传输层及电子传输材料：电子传输材料指的是那些能够接受电子并且能够传输电子的材料，它们与电子有很高的亲和能并且对电子在传输过程中的阻挡作用很小，电子迁移率较大。当材料为直接带隙的半导体材料时，电子的有效质量较小，电子拥有或更高的迁移率，杂质和缺陷会大大影响电子在传输过程。当材料中存在较多的杂质和缺陷时，电子在传输过程中所受到的阻力作用会很大，即电阻较大。这会使得电池在能量转换转化过程中的能量损失很大。因此，电子传输材料中必须要要有很少的杂质和缺陷。而且，电子传输材料的带隙也应该比较小一些，这样可以提高电子迁移率。

电子传输层的主要作用是为了与钙钛矿光吸收层形成电子的选择性的接触。通过控制电子传输层的厚度，可以避免电荷的积累而造成对电池寿命的影响。同时，电子传输层还可以促进钙钛矿光吸收层的沉积，对钙钛矿光吸收层的均匀性有重要的影响。

钙钛矿光吸收层：钙钛矿光吸收层是太阳能电池性能表现好坏的关键，要想让太阳能电池的性能得到提高，光吸收层就必须充分的吸收紫外，可见光和红外区的光子来激发钙钛矿材料产生激子，这是很关键的一步。另外，光吸收层的结晶程度和光吸收层的形貌和均匀性对光生电流的产生有很大的影响[20-22]。结晶度高，均匀性好，形貌好的钙钛矿层有利于光生载流子的产生和分离[23-26]。如果钙钛矿薄膜中存在孔洞，就会造成电池效率的大大下降[27]。

空穴传输层：在钙钛矿太阳能电池中，空穴传输层主要起到传输空穴的作用。最常用的是有机传输材料piro-MeOTAD，但是这种材料的价格过于昂贵，是黄金价格的10倍左右。因此，为了降低生产的成本，寻找廉价，高性能的空穴传输材料是很重要的[28]。Heo等人将很多种聚合物当做空穴传输材料，制备出来的太阳能电池的效率和同等条件下用piro-MeOTAD制备出来的电池的效率相当。Christains等人[29]使用无机的金属卤化物CuI当做空穴传输材料并且得到了6％的转化效率。虽然得到的电池的效率不是很高，但是，他为人们证明了，无机空穴传输材料的可能性，给人们指出了一条新的研究道路。随后，Wang等人[30]使用NiO作为空穴传输材料，制备的电池拥有9。51％的转化效率。Qin等[31]使用CuSCN作为空穴传输材料制备出来的电池的转化效率达到了12。4％。 钙钛矿太阳能电池制备关键技术研究(3):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_145615.html