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钙钛矿太阳能电池构造钙钛矿太阳能电池是一种新型的太阳能电池技术，具有高效能转化、低成本、易制备等优点，被广泛认为是未来太阳能电池的发展方向之一。
本文将从钙钛矿太阳能电池的构造、工作原理和应用前景等方面进行介绍。
一、钙钛矿太阳能电池的构造钙钛矿太阳能电池由多个层次的结构组成，主要包括透明导电玻璃基底、导电层、钙钛矿层、电解质层、电子传输层和反射层等。
其中，透明导电玻璃基底用于支撑电池结构并透过太阳光；导电层用于收集电荷并输送电流；钙钛矿层是光吸收层并产生电子和空穴对；电解质层用于电子和空穴的传输；电子传输层用于收集电子；反射层用于提高光的利用效率。
二、钙钛矿太阳能电池的工作原理钙钛矿太阳能电池的工作原理是基于光电效应。
当太阳光照射到钙钛矿层上时，光子的能量被转化为电子和空穴对。
这些电子和空穴对会在电场的作用下分离，电子被导电层收集，而空穴则由电解质层传输到反射层。
导电层和反射层之间形成了电势差，使电子在电子传输层中流动，从而产生电流。
这样，光能被转化为电能。
三、钙钛矿太阳能电池的应用前景由于钙钛矿太阳能电池具有高效能转化、低成本、易制备等优点，其在太阳能领域具有广阔的应用前景。
首先，钙钛矿太阳能电池的效率较高，已经超过了传统硅基太阳能电池，能够更有效地利用太阳能资源。
其次，钙钛矿太阳能电池的制备工艺相对简单，成本较低，有望实现大规模生产。
此外，钙钛矿材料可用于柔性电子器件的制备，有很大的应用潜力。
四、钙钛矿太阳能电池的挑战与改进方向尽管钙钛矿太阳能电池具有巨大的潜力，但其也面临一些挑战。
首先，钙钛矿材料对湿度和氧气敏感，对环境要求较高，稳定性有待提高。
其次，钙钛矿太阳能电池在长时间使用后会出现性能衰减，寿命仍然较短，需要进一步改进。
此外，钙钛矿材料中存在铅等有毒元素，对环境和人体健康造成一定的风险。
为了克服这些挑战，科研人员正在不断努力。
一方面，他们致力于改进钙钛矿材料的稳定性，寻找更稳定的替代材料，提高太阳能电池的使用寿命。
钙钛矿晶硅叠层电池综述
钙钛矿晶硅叠层电池（Perovskite/Silicon tandem solar cells）是
一种新型的太阳能电池，由近年来发展起来的钙钛矿太阳能电池（Perovskite solar cells）和传统硅太阳能电池（Silicon solar cells）组成。
这种综合利用两种太阳能电池的方案，可以有效
提高太阳能电池的电能转换效率，达到更高的能量利用效率。
在实际应用中，钙钛矿晶硅叠层电池主要面临以下几个关键问题：首先，钙钛矿太阳能电池的稳定性和寿命问题，由于钙钛矿材料对湿气、氧气和紫外线等环境因素的敏感性，导致电池的稳定性和寿命较低，需要采取一系列方法来改善其稳定性和寿命。
其次，钙钛矿晶硅叠层电池的制备和工艺问题，包括两种太阳能电池的元器件制备和集成方式，需要相互配合、协调和优化，实现高效的能量转换和输出。
最后，钙钛矿晶硅叠层电池的产业化和商业化问题，涉及到太阳能电池的成本和市场竞争等因素，需要在技术和市场等多个层面上进行综合考虑和推动，实现钙钛矿晶硅叠层电池的大规模生产和应用。
总的来说，钙钛矿晶硅叠层电池具有广阔的应用前景和市场潜力，将成为未来太阳能电池领域的重要发展方向之一。
钙钛矿太阳能电池带隙概述钙钛矿太阳能电池是一种新型的、高效的太阳能转换技术。
而带隙则是指钙钛矿材料中存在的能带中禁止区域的能量范围。
本文将会详细介绍钙钛矿太阳能电池的带隙及其对材料光电性能和器件性能的影响。
什么是带隙带隙是固体材料特定能带之间的能量差。
在钙钛矿太阳能电池中，带隙定义了材料对于不同波长的光线的吸收和光电转换能力。
较小的带隙意味着材料可以吸收更多的可见光和近红外光，并将其转化为电能。
带隙的影响1.光吸收能力：带隙越小，材料对更高能量的光线具有更高的吸收能力。
钙钛矿太阳能电池的带隙通常在1.1-1.6电子伏特之间，因此它们能够吸收可见光和近红外光。
2.光电转换效率：较小的带隙可以提高电池的光电转换效率。
钙钛矿太阳能电池的高光电转换效率正是得益于其较小的带隙。
3.稳定性：较小的带隙可能导致钙钛矿材料的较差稳定性。
当前的研究主要集中在如何改善钙钛矿太阳能电池的稳定性，以延长其寿命。
带隙调控方法调控带隙是提高钙钛矿太阳能电池性能的重要途径之一。
以下是常用的一些带隙调控方法：1.合金化：通过将钙钛矿材料与其他元素进行合金化，可以调节材料的带隙。
例如，将铅的部分或全部替换为锡可以增加带隙，实现能量调控。
2.阴离子调控：调节钙钛矿材料的阴离子组成或配位环境，可以改变材料的能带结构，进而调节带隙。
例如，将卤素离子（Cl，Br，I）引入钙钛矿晶格中可以调控带隙。
3.压力调控：通过施加外部压力，可以改变钙钛矿晶格的结构，从而影响带隙的大小。
4.温度调控：调节温度可以改变钙钛矿晶体内禁止带的位置和宽度，进而影响带隙的大小。
5.界面调控：通过控制钙钛矿与其他材料的界面结构和电子态，可以影响钙钛矿材料的能带结构和带隙。
结论钙钛矿太阳能电池的带隙对其性能具有重要影响。
合理调控带隙可以实现对光的吸收和电子输运的优化，提高太阳能电池的效率。
未来的研究应着重于改善稳定性，并探索更多的带隙调控方法，以进一步推动钙钛矿太阳能电池的应用和发展。
钙钛矿在钙钛矿太阳能电池中的作用
钙钛矿在钙钛矿太阳能电池中发挥着核心作用，具体来说，它的功能包括：
1. 吸收太阳能：钙钛矿层能够吸收宽波长的太阳光，并将其转化为电能。
这是由于钙钛矿材料具有优异的光电性能和可调谐的带隙，使得它们能够有效地吸收太阳光并产生电子-空穴对。
2. 产生电子-空穴对：当太阳光被钙钛矿层吸收时，会产生电子-空穴对。
这些电子和空穴可以被进一步分离和传输，从而产生电流。
3. 电子传输：钙钛矿层还能够提高电子传递速度和延长电子寿命，从而增强电池的发电效率。
这是由于钙钛矿材料具有较高的电子迁移率和稳定性，使得电子能够有效地从钙钛矿层传输到电极上。
4. 优化光吸收和光谱调控：通过调节钙钛矿的组分和厚度等参数，可以对太阳能光谱进行调控和优化，从而提高电池的能量转换效率。
同时，钛白粉层可以增强光反射，提高钙钛矿的吸光强度，从而提高太阳能电池的转化效率。
5. 电能传输：钙钛矿层与电解质层结合，通过电子传导和离子传输，将电能从钙钛矿层传输到电极上，进而将其输送到电子设备中。
总之，钙钛矿在钙钛矿太阳能电池中起到了吸收、转化、传输电能的关键作用，通过与其他材料的结合和调节，可以进一步提高太阳能电池的光吸收效率和能量转换效率。
背景在能源紧缺的现代社会，为了维持人类的可持续发展，科学家们一直致力于新能源的研究，其中至少在几十亿年内都取之不尽的太阳能便成了热门的研究对象。
太阳能电池大家都不陌生，它通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能。
钙钛矿材料我们也很熟悉，就是一类有着与钛酸钙（CaTiO3）相同晶体结构的材料，其结构式一般为ABX3，其中A和B是两种阳离子，X是阴离子。
但钙钛矿太阳能电池却是一个比较新的概念。
2009年日本桐荫横滨大学的宫坂力教授将碘化铅甲胺和溴化铅甲胺应用于染料敏化太阳能电池，获得了最高 3.8%的光电转化效率，此为钙钛矿光伏技术的起点但它直到2014年左右才被人们重视起来。
是因为在短短几年间其效率一直在显著提升，这是NREL上实验室最高电池效率的图，我们可以看出钙钛矿材料的效率上升速率远远超过了其他同类型材料。
钙钛矿材料被认为是最有可能取代硅晶材料作为太阳能电池的材料概述钙钛矿太阳电池一般采用有机无机混合结晶材料——如有机金属三卤化物CH3NH3PbX3（X=Cl, Br, I）作为光吸收材料。
该材料具有合适的能带结构，其禁带宽度为1.5eV，因与太阳光谱匹配而具有良好的光吸收性能，很薄的厚度就能够吸收几乎全部的可见光并用于光电转换。
如图所示，这是钙钛矿太阳能电池的一般结构结构，由上到下分别为玻璃、FTO、电子传输层（ETM）、钙钛矿光敏层、空穴传输层（HTM）和金属电极。
其中电子传输层常常用TiO2钙钛矿电池一个显著的特点是IV曲线（伏安曲线）的滞后（I-V hysteresis）（通常叫滞后现象或迟滞现象），一般从反向扫描（开路电压－短路电流）得到的曲线比正向扫描（短路电流－开路电压）看起来好很多。
现在对钙钛矿的这种现象还没有一个很好的解释，目前比较合理的解释是：钙钛矿材料具有很强的铁电性能（ferroelectricity）以及巨大的介电常数，导致电池的低频电容很大，比其他任何一种光伏电池都显著。
钙钛矿太阳能电池概述英文回答：Calcium titanium oxide, also known as perovskite, is a material that has gained significant attention in the field of solar energy. Perovskite solar cells (PSCs) are a typeof solar cell that utilize this material as the light-absorbing layer. PSCs have attracted immense interest dueto their high efficiency, low cost, and ease of fabrication.One of the key advantages of perovskite solar cells is their high power conversion efficiency. PSCs have achieved impressive efficiency levels, with some laboratory-scale devices surpassing 25%. This is comparable to traditional silicon-based solar cells, which have been the dominant technology in the industry for decades. The high efficiency of PSCs is attributed to the unique properties of the perovskite material, such as its high absorptioncoefficient and long carrier diffusion length.Another advantage of perovskite solar cells is theirlow cost. The materials used in PSCs are abundant andreadily available, which makes them more cost-effective compared to silicon-based solar cells. Additionally, the manufacturing process of PSCs is relatively simple and can be carried out using low-temperature solution-based methods, which further reduces the production costs.Furthermore, perovskite solar cells offer versatilityin terms of their form factor. The perovskite material can be easily processed into thin films, which allows for the fabrication of flexible and lightweight solar panels. This opens up new possibilities for integrating solar cells into various applications, such as wearable devices, building-integrated photovoltaics, and even consumer electronics.Despite these advantages, there are still some challenges that need to be addressed before perovskitesolar cells can be widely adopted. One of the main challenges is the stability of the perovskite material. PSCs are prone to degradation when exposed to moisture, heat, and light. Researchers are actively working ondeveloping strategies to improve the stability and durability of the perovskite material, such as encapsulation techniques and the use of additives.In conclusion, perovskite solar cells have emerged as a promising alternative to traditional silicon-based solar cells. They offer high efficiency, low cost, andversatility in form factor. With further research and development, perovskite solar cells have the potential to revolutionize the solar energy industry and contribute to a more sustainable future.中文回答：钙钛矿，也被称为钙钛石，是一种在太阳能领域引起了极大关注的材料。
钙钛矿太阳能电池的研究背景和意义篇1：嘿，朋友们！今天咱们来聊聊钙钛矿太阳能电池，这玩意儿可真是太阳能界的超级明星啊！你想啊，在这个能源就像宝藏一样珍贵的时代，传统能源就像个守财奴，越用越少还搞得地球乌烟瘴气的。
这时候钙钛矿太阳能电池就像个超级英雄闪亮登场啦。
它的研究背景就像是一场寻找新能源宝藏的大冒险。
科学家们就像一群执着的探险家，在能源的大森林里东找西找。
钙钛矿这种材料，发现的时候估计就像发现了一个魔法水晶，看着普普通通，但是潜力巨大得像个能无限吐金币的魔法口袋。
意义嘛，那可不得了。
如果把能源需求比作一个永远吃不饱的大怪兽，钙钛矿太阳能电池就是能把这个怪兽喂饱的超级食物。
它可以把太阳能转化成电能，就像把阳光变成小金币一样轻松。
和传统的太阳能电池相比，它就像是一个敏捷的小忍者，又高效又灵活。
而且成本低得就像路边的小野花，到处都能“采”到，这样就能让更多的人用得起清洁能源啦。
这就好比是让每个小老百姓都能拥有一个自己的小太阳，随时随地给自己的生活充电，再也不用担心被能源公司这个“大恶霸”敲竹杠啦。
钙钛矿太阳能电池的出现还能让地球妈妈高兴得像个得到新裙子的小姑娘。
因为它环保啊，不会像那些传统能源一样搞得地球脏兮兮的。
想象一下，如果全世界都用这种电池，那地球就会从一个灰头土脸的小可怜变成一个光彩照人的大美女，蓝天白云那都不是事儿。
而且这电池的发展潜力还大得像宇宙一样没边儿，说不定以后还能带着我们的电器去火星旅游呢，哈哈。
总之啊，钙钛矿太阳能电池的研究就像是打开了一扇通往能源天堂的大门，只要科学家们继续加油，像超级马里奥跳过关卡一样克服一个个难题，未来那就是一片光明，到处都是被太阳能照亮的美好生活。
篇2：哟呵，朋友们！知道钙钛矿太阳能电池不？这可是能源界的新宠儿呢。
它的研究背景就像是在能源这个大赌场里，大家都在拼命寻找下一个稳赢的筹码。
传统能源就像那些老掉牙的赌博游戏，玩着玩着就没什么新鲜感了，而且还充满了风险，就像走在摇摇欲坠的钢丝上。
柔性钙钛矿太阳能电池的研究进展郭金实【摘要】perovskite solar cell is in recent years the field of solar cell[]a star,in less than 7 years,its efficiency from 22% to 3.8% increasedrapidly.Due to the perovskite material itself can be prepared at low temperature,so it has the characteristics of light weight, flexible,wide applicability,and so on,it has been widely studied.The main research direction and the current research progress of the n-i-p and p-i-n are introduced in this paper.The main research directions and the current research progress are introduced.Finally,it points out the main problems and challenges in the field of flexible perovskite solar cells,and makes a prospect for the future.%钙钛矿太阳能电池是近年来太阳能电池领域的一颗新星，在不到7a的时间里，其效率从3.8%飞速地提高到了22%。
由于钙钛矿材料本身可以低温制备，因此具有质量轻、可弯曲、适用性广等特点的柔性钙钛矿电池，受到人们的广泛关注。
现针对柔性钙钛矿电池，分为n-i-p和p-i-n两种电池结构，分别介绍了对应的主要研究方向与目前的研究进展，并对其进行评述。
钙钛矿太阳能电池材料背景在能源紧缺的现代社会，为了维持人类的可持续发展，科学家们一直致力于新能源的研究，其中至少在几十亿年内都取之不尽的太阳能便成了热门的研究对象。
太阳能电池大家都不陌生，它通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能。
钙钛矿材料我们也很熟悉，就是一类有着与钛酸钙（CaTiO3）相同晶体结构的材料，其结构式一般为ABX3，其中A 和B是两种阳离子，X是阴离子。
但钙钛矿太阳能电池却是一个比较新的概念。
2009年日本桐荫横滨大学的宫坂力教授将碘化铅甲胺和溴化铅甲胺应用于染料敏化太阳能电池，获得了最高%的光电转化效率，此为钙钛矿光伏技术的起点但它直到2014年左右才被人们重视起来。
是因为在短短几年间其效率一直在显著提升，这是NREL上实验室最高电池效率的图，我们可以看出钙钛矿材料的效率上升速率远远超过了其他同类型材料。
钙钛矿材料被认为是最有可能取代硅晶材料作为太阳能电池的材料概述钙钛矿太阳电池一般采用有机无机混合结晶材料——如有机金属三卤化物CH3NH3PbX3（X=Cl, Br, I）作为光吸收材料。
该材料具有合适的能带结构，其禁带宽度为，因与太阳光谱匹配而具有良好的光吸收性能，很薄的厚度就能够吸收几乎全部的可见光并用于光电转换。
如图所示，这是钙钛矿太阳能电池的一般结构结构，由上到下分别为玻璃、FTO、电子传输层（ETM）、钙钛矿光敏层、空穴传输层（HTM）和金属电极。
其中电子传输层常常用TiO2钙钛矿电池一个显著的特点是IV曲线（伏安曲线）的滞后（I-V hysteresis）（通常叫滞后现象或迟滞现象），一般从反向扫描（开路电压－短路电流）得到的曲线比正向扫描（短路电流－开路电压）看起来好很多。
现在对钙钛矿的这种现象还没有一个很好的解释，目前比较合理的解释是：钙钛矿材料具有很强的铁电性能（ferroelectricity）以及巨大的介电常数，导致电池的低频电容很大，比其他任何一种光伏电池都显著。
钙钛矿太阳能电池引言21世纪以来，人口急剧增长，能源和环境问题日益明显。
目前，人们主要消耗的是不可再生能源，例如煤、天然气、石油等化石燃料。
而未来人类还需大量的能源，故人类正在积极开发新能源。
而太阳能具有清洁、无污染、分布广并且能量充分，是目前广大科研人员的研究重点。
而光伏为开发太阳能的主要对象，主要其具有安全、清洁、成本低廉等优点。
目前，市场上主要为第一代硅基太阳能电池，大约占了90%，其余的约10%被CdTe和GIGS为代表的第二代薄膜太阳能电池所占据。
然而，硅基太阳能电池在原材料和制造上，其成本都比较高，工艺较复杂。
因此，人们正在努力开发高效率、低成本的新型太阳能电池。
如钙钛矿太阳能电池[1]。
近年来，钙钛矿太阳能电池由于光电效率高，工艺简单等一些优异性能而受到人们的广泛关注。
现如今广大研究人员正在大力研究，开发钙钛矿太阳能电池，其光电转化效率正在不断突破、提高，有可能达到甚至超过单晶硅太阳电池（25.6%）的水平。
其中钙钛矿太阳能电池的光电转化效率被证实已达到了20. 1%[2]，这项重大的成就于2013 年度，成功被Science 评选为十大科学突破之一[3]。
一钙钛矿太阳能电池的发展历程人们从十年以前就开始研究钙钛矿型结构化合物，刚开始由于其具有优异的光子传导性以及半导体特性，而被应用于薄膜晶体管和有机发光二极管中。
[4] 2009 年，Miyasaka 等[5]首先制得钙钛矿结构的太阳能电池，它主要是以CH3NH3PbBr3和CH3NH3PbI3为光敏化剂。
这成功地跨出了钙钛矿太阳能电池发展的第一步，也为钙钛矿太阳能电池发展奠定了重要的基础。
2011年，Park 等[6]以CH3NH3PbI3为光敏化剂，通过改善工艺及优化原料组分比，成功制备了光电转化效率为6. 54%的钙钛矿太阳能电池，其结构和性能得到了一定的提升。
2012年，Snaith 等[7]利用CH3NH3PbI2Cl作为光吸收剂，并且将结构中的TiO2层用Al2O3层进行替代，最终电池的效率增加到10.9%。
钛矿太阳能电池逐渐引起了科研人员的广泛关注，进入了高速发展阶段。
2013 年，钙钛矿太阳能电池在结构以及性能上，都得到了进一步的优化。
Gratzel 等[8]制备了光电转化效率为15% 的钙钛矿太阳能电池，所采用的方法是两步连续沉积法。
同年，Snaith 等[9]采用双源蒸镀法成功制备了平面异质结钙钛矿太阳能电池，其光电转换效率为15. 4%。
2014 年，Han 等[10]采用全印刷的手段来制备无空穴传输层，同时用碳电极取代金属电极，成功制备了光电转化效率为11. 60%的钙钛矿太阳能电池。
Kelly 等[11]采用ZnO 作为电子传输层，空穴传输层采用spiro-OMeTAD，其制备的钙钛矿太阳能电池的光电转化效率达到了10. 2%。
这标志着钙钛矿太阳能电池正在向商业化方向发展。
在2015年钙钛矿太阳能电池的光电转换效率突破了20.1%[12]。
2016年初，根据美国可再生能源国家实验室（NERL）报导，钙钛矿太阳能电池的最高光电转换效率已经达到了22.1%[13]，已经接近于单晶硅太阳电池的转换效率。
由于钙钛矿太阳电池载流子的扩散长度（大于1um）和传输特性比较优异[14]，且具有制备温度低、制程简单、成本低、效率高等优势，被认为是最具前景的纳米结构太阳电池之一。
其优良特性在近几年引起了科研人员的强烈关注。
二钙钛矿的结构和性能目前，钙钛矿太阳能电池结构化合物的组成可表示为ABX3，A代表有机阳离子，如CH3NH3+、HOOC(CH2)4NH33+等；B代表金属离子，如Pb2+、Sn2+等；X代表卤素离子，如Cl-、Br-、I-等[1]。
有机铅卤化物钙钛矿材料结构如图一所示图一有机铅卤化物钙钛矿材料结构由图一可知，其在室温条件下为四方相钙钛矿结构。
其中卤素原子以共顶的途径相互连成八面体，单位八面体在三维空间内通过无限延伸而形成无机骨架结构。
金属原子位于卤素八面体的中心，有机阳离子层位于层间。
无机层和有机层之间存在氢键，并且通过氢键力进行连接，相互交叠而形成稳定的类钙钛矿层状结构，此结构能够提高载流子的传输效率，从而能增加太阳能电池器件的光电转换效率以及改善其环境稳定性。
由于杂化钙钛矿独特的结构，使其具有良好的非线性光学、磁和传导、电致发光等优异的物理性质[15]。
图二CH3NH3PbI3晶体的晶胞的空间点阵图有机无机杂化钙钛矿的组分原型为CH3NH3PbI3，也有混合卤化物型CH3NH3PbI3-x Br x和CH3NH3PbI3-x Cl x。
采取原型钙钛矿晶体的空间结构，CH3NH3PbI3的晶胞的空间点阵如图二所示。
三钙钛矿型太阳能电池的基本结构钙钛矿太阳能电池可以说是改进的染料敏化太阳能电池，其结构与染料敏化太阳能电池有些相似。
其中根据钙钛矿活性层是否有介孔骨架支撑层，我们可以将钙钛矿太阳电池结构分为介孔型钙钛矿太阳能电池和平面异质结构型钙钛矿太阳能电池。
一般来说，钙钛矿太阳能电池由六部分组成，分别为玻璃基底、FTO （掺氟的氧化锡）层、电子传输层（ETM）、钙钛矿光敏层、空穴传输层（HTM）和光阴极（又称对电极）。
如图三所示：电子传输层常用致密二氧化钛TiO2材料。
光阴极常使用金，银或者石墨烯。
空穴传输层通常为Spiro-MeOTAD及聚噻吩类等。
而钙钛矿层则为无机卤化物，如CH3NH3PbI3等[16]。
图三钙钛矿型太阳能电池基本结构四钙钛矿型太阳能电池的分类及原理介孔型钙钛矿太阳能电池介孔材料具备高的比表面积（高达1000m2/g）及孔隙率。
由于这些优良的特性，介孔材料得到了广泛的应用及研究。
研究人员通常采用介孔氧化物，以此来提升材料的受光面积以及器件效率。
图四即为介孔钙钛矿太阳能电池的工作原理图：图四介孔钙钛矿太阳能电池的工作原理图由图四可见，电池在太阳光的照射，钙钛矿层将吸收光子，电子发生跃迁，激子发生分离，最终产生电子和空穴对。
然后，这些自由电子传输到电子传输层，而空穴移动到空穴传输层。
即由于致密二氧化钛层和钙钛矿层材料的能带差异，电子移动到二氧化钛致密层，最终传到导电玻璃上。
而空穴与电子移动方向刚好相反，其会移动到空穴传输层，然后空穴传输层将空穴传输到对电极上去。
最后，在光照条件下，将导电玻璃和金属电极的外电路相连，即可产生光电流。
筛选介孔电子可以分为2个步骤：（1）钙钛矿层和致密层直接接触，即可将电子传输到导电玻璃上。
（2）钙钛矿与TiO2膜接触，电子先移动到TiO2上去，传送到致密层以后，致密层将会对其进行一些选择，然后才传输到导电玻璃上[1]。
平板型异质结钙钛矿太阳能电池目前，钙钛矿太阳能电池主要倾向于低温方向发展。
因为低温制备不但可以节约能源，还能降低成本。
而平板钙钛矿太阳能电池刚好代表了此研究方向。
平板钙钛矿太阳能电池的工作原理如图六所示。
由图五可见，钙钛矿层受到光照后，吸收光子，价带电子将会跃迁到导带，从而产生电子-空穴对。
由于钙钛矿的导带能量比TiO2导带的能量要低，因此，钙钛矿上的导带电子将会移动到TiO2导带，最终通过TiO2将电子传输到FTP导电玻璃。
图五平板钙钛矿太阳能电池的工作原理图与此同时，空穴也将会传输到空穴传输层，从而激子产生了分离，当外电路连接时，通过电子与空穴的移动，电池中即可产生电流[1]。
五钙钛矿的制备方法杂化钙钛矿晶体主要是将无机盐和有机盐充分混合及反应后，然后将得到的前驱体溶液在介孔材料中的孔隙内组装而形成的。
一般来说，制备杂化钙钛矿晶体薄膜的方法有：一步溶液旋涂法[17]，双源气相沉积法[[18]和两步溶液浸渍法[[19]。
一步溶液旋涂法是将等摩尔比的CH3NH3I和PbI2的γ-丁内酯或DMF溶液，然后将其旋涂在介孔TiO2薄膜上，通过自组装形成杂化钙钛矿，再经过退火后，即能获得完整的晶形。
一步溶液旋涂法的优点有：（1）操作简单；（2）可以制备出完整性比较好的杂化钙钛矿晶体薄膜。
一步溶液旋涂法的缺点有：（1）不能精确地控制形貌以及厚度；（2）一步溶液法形成的薄膜，其不但均匀性比较差，而且存在许多的形态缺陷；（3）由于原料中同时存在有机组分和无机组分，较难选择同时溶解二者的溶剂，除此之外，还要考虑金属价态稳定性、溶解性和溶解度等因素，而这些因素将会对效率造成一定的影响[17]。
双源气相沉积法首先是把PbI2源和CH3NH3PbI3源按照特定的速度进行蒸发，然后在介孔TiO2上进行沉积，即可得到杂化钙钛矿晶体薄膜。
气相沉积法的优点有：（1）能够很好地控制薄膜的均匀度和厚度；（2）最终得到的薄膜材料具备较低的单分子复合速率和较高的载流子迁移率。
气相沉积法的缺点有：（1）难以平衡无机盐和有机盐二者的蒸发速率；（2）有机阳离子在高温下可能会发生蒸发；（3）不同种类的有机阳离子将会对热蒸发设备造成污染[18]。
两步溶液浸渍法首先将PbI2与DMF溶液或γ-丁内酯进行混合，然后旋涂到介孔TiO2薄膜上，或者在介孔TiO2薄膜上层积PbI2，然后将其与CH3NH3PbI3的1-丁醇溶液进行混合，最终进行干燥，即可得到产物杂化钙钛矿晶体薄膜。
两步浸渍法的优点有：（1）可以得到完整性高的薄膜；（2）可以准确地控制薄膜的形貌和厚度；（3）其制备出的杂化钙钛矿薄膜，具有良好的覆盖率以及均匀度；（4）能够适用于无机盐和有机盐互不相容的组分。
两步浸渍法缺点主要为制备条件苛刻，其必须在氮气保护的干燥环境中进行，不然难以得到性能良好的器件[19]。
六钙钛矿太阳能电池存在的优点及缺点钙钛矿型太阳能电池作为目前最受关注的一类太阳能电池，具有制造成本低、光电转换效率高、综合性能优异等优点。
（1）制造成本低：钙钛矿太阳能电池最大的优点就是成本低廉。
目前硅基太阳能电池占领了市场的绝大部分，众所周知，硅晶的价格昂贵，故人们不得不研究及开发新型太阳能电池。
而钙钛矿太阳能电池制备技术简单，大大降低了其成本。
同样功率（如100W）下，钙钛矿太阳能电池的成本约为硅晶太阳能电池的1/17至1/20。
（2）光电转换效率高：目前，据报道，钙钛矿太阳能电池的转换效率已经到达22.1%，已经接近于单晶硅太阳能电池的转换效率（25.6）。
理论上，钙钛矿太阳能电池的转换效率可达50%，随着科学家进一步深入研究，相信在不久的将来，其转换效率将会超过单晶硅太阳能电池。
（3）综合性能优异:钙钛矿太阳能电池不仅拥有第一代太阳能电池高转化效率的特点，还具有第三代太阳能电池薄膜、柔性化的特点，可利用溶液法卷对卷生产。
其封装前的厚度仅有数微米，远薄于非晶硅、CIGS等传统薄膜太阳能电池。
目前，阻碍钙钛矿太阳能电池产业化的关键是电池的稳定性较差，电池材料有毒性、电池封装性[20]和生产工艺[21]等问题[。
