吸光材料

2009年，日本科学家Tsutomu Miyasaka率先将钙钛矿材料用于染料敏化太阳能电池作为吸光材料，采用CH3NH3PbI3敏化TiO2阳光极和液态I3-/I-电解质获得了3.8%的光电
转化效率。而后，科学家们对钙钛矿材料和结构进行改善，短短10年内，钙钛矿太阳电池的光电转换效率获得飞速提升，已达到25.2%，2019年，钙钛矿电池也即将要走向商业化生产。 25.2%的

(SunBOT)的人造太阳花，包含一根由对光线产生反应的材料制成的茎和顶部的能量收集花朵两部分。后者由一种通常用于太阳能电池的标准吸光材料制成。每个SunBOT的宽度小于1毫米。 当SunBOT的部分茎暴露在

Miyasaka率先将钙钛矿材料用于染料敏化太阳能电池作为吸光材料，获得了3.8%的光电转化效率。自此之后，钙钛矿电池成为国内外顶尖高校实验室研究的目标。 钙钛矿电池在稳定性和有毒物质铅方面还存在一定

%-35%左右，已经成为一种降本增效的新兴高效光伏发电技术。近年来，凭借吸光系数高、载流子寿命长、电荷迁移率高等优异性能，基于有机金属卤化物半导体吸光材料的钙钛矿太阳能电池一直广受关注。 突破钙钛矿

钙钛矿太阳能电池自2009年首次被报道后，因其优异的光电性能，引发全球关注。2013年，钙钛矿太阳能电池被《科学》评为当年国际十大科技进展之一。 但是，颇具发电天赋的钙钛矿光电材料的脾气却不
稳定，表现主要有二：一是材料不稳定，容易发生分解;二是容易与光、水、氧气发生作用，工作状态下的钙钛矿光电材料分解速度尤其快。想让这一电池界的小哪吒乖乖听话并不容易。 在老化过程中，电池内部究竟发生了什么

金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池，属于第三代新概念太阳能电池之一，具有光电转换效率特别高、成本低的特点，目前实验室转换率水平最高接近30%，是目前已经发现的实验室光电转换效率最高的太阳能电池
)制成吸光层用到染料敏化太阳能电池，得到3.8%的转换效率，后来由于液态电解质导致钙钛矿材料很快分解，从而使电池效率很快衰减。但是研究人员很快意识到钙钛矿既善于吸收阳光，还能运送电荷。 就这样

如何将可见光宽波段吸收且具有高吸光系数的钙钛矿材料构筑成高性能的彩色太阳能电池仍是一个挑战。 钙钛矿电池广泛的光学吸收和较大的吸收系数通常会导致呈现为深棕色的高效率电池。目前，已有两种代表性的方法来

Miyasaka首次选用有机-无机杂化的钙钛矿材料CH3NH3PbI3和CH3NH3PbBr3取代传统DSSCs中的染料作为新型光敏化剂，制备出首个真正意义的钙钛矿太阳能电池，从此拉开了钙钛矿吸光材料的序幕

，包括单晶硅、多晶硅太阳电池，无机半导体薄膜太阳电池、染料敏化太阳电池、钙钛矿太阳电池和有机/聚合物太阳电池。其中聚合物太阳电池的关键材料包括给体、受体和电极界面修饰层材料，光电转换过程包括吸光、激子扩散

聚合物被用作基片和涂层，同时一种叫做酞酸二丁酯(DBP)的有机材料被作为主要的吸光层。 与传统的太阳能电池制造工艺不同，这整个过程是在室温的真空房间里完成的，而且没有使用任何化学溶剂或者刺激性化学物质
。气相沉积技术，也就是热，压力和化学反应在特殊材料上形成极薄涂层的技术被用来同时制造电池和基片。 这支MIT团队说，让这项突破显得无比重要的是技术本身，而不是使用的材料。 这样制造出来的超轻柔性电池