摘要：钙钛矿太阳能电池是很有前途的低成本、高效率的新一代太阳能电池。目前，一个研究团队成功开发出了具有良好重复性、稳定性的钙钛矿太阳能电池，同时还具有理想的半导体性质。

钙钛矿太阳能电池是很有前途的低成本、高效率的新一代太阳能电池。NIMS（负责人Sukekatsu Ushioda）下属的基于纳米材料科学的环境和能源全球研究中心（Global Research Center for Environment and Energy based on Nanomaterials Science，GREEN）（总干事Kohei Uosaki）的钙钛矿光伏电池特别研究小组（团队领导者Kenjiro Miyano）成功开发出了具有良好重复性、稳定性的钙钛矿太阳能电池，同时还具有理想的半导体性质。

卤化铅基钙钛矿（以下简称钙钛矿）在六年前就已被用作太阳能电池材料。钙钛矿太阳能电池是很有前途的低成本、高效率的新一代太阳能电池，因为其可通过低温工艺（如旋涂）来生产，并产生大量的电力，高的光吸收及高的开路电压。因此，关于钙钛矿太阳能电池的研究进展迅速。为了确定钙钛矿的半导体性质，并制定高效太阳能电池材料的发展方针，NIMS于去年十月成立了一个钙钛矿光伏电池的特别研究小组，该小组由GREEN副主任负责。

传统钙钛矿太阳能电池具有较高的转换效率，但其稳定性不足，以致于重复性低，且产生由电压扫描方向决定的电流-电压曲线滞后现象。鉴于此，钙钛矿的半导体性质尚不明确。研究人员成功的制得了可重复的稳定的钙钛矿太阳能电池，如下：

1. 采用之前在有机太阳能电池方面开发的制备技术，严格消除水分和氧气，制得了具有简化结构的钙钛矿太阳能电池。

2. 发现钙钛矿太阳能电池是稳定的，且无电流-电压曲线滞后现象。此外，还发现钙钛矿太阳能电池材料是具有理想二极管性质的优良半导体。

通过对钙钛矿太阳能电池内电阻的分析，提出了解释钙钛矿半导体性质的等效电路模型。该模型表明，电荷传输过程的存在源自于介于钙钛矿层的导带和价带之间的杂质能级。由于该传输过程，钙钛矿太阳能电池的效率可能会在一定程度上受到抑制。

接下来的研究中，研究人员将研究杂质能级的原因及其对太阳能电池的影响。此外，他们打算移除杂质能级，提高太阳能电池的效率，从而促进能源和环境保护。

GREEN进行的该项研究是MEXT委托的题为“采用纳米技术发展环保技术”（Development of environmental technology using nanotechnology）项目的一部分。

新材料在线编译整理——翻译：菠菜     校正：摩天轮