最火太阳能电池研究取得突破！转化效率史无前例，商业化不远了！

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科学家们在研究中发现，一种钙钛矿结构的有机太阳能电池的转化效率可高达惊人的22.1%，是目前市场上太阳能电池转化效率的2倍，能大幅降低太阳能电池的使用成本。近年，对钙钛矿型太阳能电池（PSC）的研究得到了迅速发展。

钙钛矿并不是一种单一的矿物，而是一种具有特殊分子式的金字塔状晶体结构。其分子通式为ABX3。目前高效钙钛矿型太阳能电池中A通常为甲氨基，B为金属原子，X为Cl、Br、I等卤素单原子或混合原子。钙钛矿型的有机金属卤化物不仅在光吸收和电荷转移方面具有优势，而且它们的组件价格低廉、重量轻、易于组装，使它们成为光伏电池的最热门选择。

在钙钛矿电池中，由于钙钛矿本身空穴传输能力有限，需要在钙钛矿与电池之间插入一层空穴传输材料（HTMs）以获得更高的能量转换效率。有机空穴传输材料可使钙钛矿型太阳能电池的光电转化效率（PCE）达到22%，但遗憾的是有机空穴传输材料合成步骤较长、对紫外线敏感且价格不菲，不利于钙钛矿型太阳能电池的商业化推广。

无机空穴传输材料中CuSCN是一种极其廉价、丰富的p型半导体，具有高的空穴迁移率、良好的热稳定性，利用CuSCN作为空穴传输材料实现钙钛矿型太阳能电池光电转化效率超过20%无疑是钙钛矿电池大规模推广的关键目标。但是使用无机空穴传输材料时加工溶剂对钙钛矿有一定的溶解性，从而影响了器件的稳定性。

最近瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的Michael Gr"atzel教授课题组利用快速溶剂去除法制备了厚度为60 nm的紧密规整的CuSCN层，实现了空穴快速传输，使电池效率（PCE）达到20.2%，作为对照的有机空穴传输材料在相同条件下效率为20.5%。同时 研究人员在CuSCN层和Au层之间插入了导电的氧化石墨烯间隔层，在60oC全光照射1000小时后，其效率仍然保留初始效率的95%，稳定性明显优于相同条件下有机空穴传输材料的稳定性。

研究显示，采用廉价的无机材料如TiO2和CuSCN作为空穴传输层，钙钛矿太阳能电池不仅具有较高的光电转化效率，而且具有卓越的运行稳定性和热稳定性，为钙钛矿太阳能电池的大规模商业化应用迎来了曙光。