钙钛矿材料近期文章解读 | Nature Communications

来源：科研圈

钙钛矿器件稳定性测试亟需标准化

钙钛矿和硅太阳能电池各参数对比图

钙钛矿太阳能电池的光电转换效率在短短几年内就已经达到23.3%，已经可以与硅太阳能电池媲美，但是在妥善解决钙钛矿的稳定性这一最明显的短板之前，钙钛矿太阳能电池的商业化前景还不明朗。美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）的杨阳教授和中国科学院半导体研究所的游经碧研究员对钙钛矿器件稳定性的研究进行了总结和展望，并呼吁建立标准化的太阳能电池器件老化测试标准。

杂化钙钛矿材料的维度控制

维度工程-钙钛矿相演变对化学和物理性质的影响

在尝试解决钙钛矿材料稳定性的各种方案中，有一类方案由于其有效性和丰富的可调性，吸引了较多关注并取得了快速的进展。在经典 “三维”钙钛矿材料如甲基铵碘铅中定量地引入较大体积的有机阳离子，与原有的较小体积的阳离子(即甲基铵或甲脒鎓)协作调控钙钛矿的微观层状结构和“维度”，能够在轻度或不降低电池效率的情况下，大幅提高电池的稳定性。近期，中国科学院福建物质结构研究所的高鹏研究员和瑞士洛桑联邦理工大学（EPFL）的 Nazeeruddin教授合作撰写了综述文章，对混合维度钙钛矿的制备方法、晶体结构以及太阳能电池器件的性能和稳定性等方面进行了归纳整理。

低毒非铅基钙钛矿太阳能电池

具有潜力的太阳能电池吸光材料

另外一类方案则希望彻底去除钙钛矿材料中的重金属铅元素（Pb），并引入稳定、低毒性的锗、铋、铯等无机元素，除了解决钙钛矿的稳定性问题之外，也解决毒性和环保等问题。近日，美国西北大学的Mercouri G. Kanatzidis教授和柯维俊博士总结了低毒非铅基钙钛矿电池的研究进展并对未来发展进行了展望。

新型理想的钙钛矿射线探测材料

两种不同工作模式的（电流模式和电压模式）射线探测器

相较于备受关注的钙钛矿太阳能电池，有机-无机杂化铅卤钙钛矿作为射线探测器的光敏材料受到的关注较少。然而，由于其低廉的原材料和制备工艺，优异的射线探测性能和工作稳定性，钙钛矿材料取代昂贵的传统材料（非晶硒（α-Se）、碲锌镉（CZT）晶体等）并实现商业化的进度，甚至有可能早于钙钛矿太阳能电池。近日，美国北卡罗来纳大学教堂山分校的黄劲松教授和魏浩桐博士撰写了综述文章，总结了钙钛矿探测器的研究现状并与传统射线探测器对比了优势和不足，同时为未来钙钛矿射线探测器的发展指明了方向。