文献综述
摘要：随着全球能源消耗和环境破坏的日益加剧，传统化石能源难以满足人类社会可持续发展的要求。人们一直在寻找清洁的、可持续发展的能源，太阳能进入人们视野。自2009年里程碑式的CH3NH3PbI3太阳能电池问世以来, 因其具备制备工艺相对简单、光电转换率高等优点发展迅速 ，在2013年更是被被Science评为国际十大科技进展之一。一方面是光电转换效率的不断提高，另一方面也存在许多问题，由于钙钛矿材料本身禁带宽度的限制, 对太阳光的吸收光谱不够宽等因素，稳定性较不理想。
关键词： 太阳能电池 钙钛矿太阳能电池 研究进展
1 引言
太阳能电池发展现状：迄今为止，太阳能电池一共可分为三代，第一代太阳能电池为硅基太阳能电池 。它凭借着较为成熟的技术与较高的光电转化效率在光伏市场上占有89％的巨大份额。但其制作成本高的缺点使其生产受到了限制。第二代太阳能电池是用气相沉积法为基础制膜的薄膜太阳能电池， 也是因其高额的制造成本与较低的光电转化效率以及电池自身的稳定性不够好等缺点，并没有被广泛的应用。于是第三代新兴电池横空出世。本文重点研究其中的一种：钙钛矿电池。
作为一种新型的能源技术， 它具有成本低廉 、制备简单等优点， 发展至今目前转化效率较高，而稳定性欠佳，因此, 寻找带隙更窄、环境友好及化学稳定性更好的钙钛矿材料具有重要的应用价值和科学意义。
2 工作原理
一般来说，太阳能电池的工作原理都可以分为光吸收、电荷分离、电荷输运、电荷收集。当有太阳光激发时，钙钛矿吸收层产生光生载流子或者称为光激子，载流子在电子传输层与钙钛矿材料的界面和空穴传输层与钙钛矿材料的界面处发生分离，电子通过电子传输层到顶光阳极;空穴通过空穴传输层到达对电极，通过外电路连接，光阳极电子和对电极空穴在对电极处复合，构成回路，产生电流。
3 两大类型太阳能电池
一种是由染料敏化电池演化而来，称为“敏化”结构，主要包括光阳极、电子传输层、钙钛矿光吸收层、空穴传输层(hole transport materials，HTM)和对电极，如图 1(a)所示;一项来自国外的研究显示［1］：提高太阳能光伏性能的可能途径之一：基于纳米棒的固态染料敏化太阳能电池是增加纳米棒结构的总表面积来寻找具有高光吸收的敏化剂。研究发现钙钛矿CH3NH3PbI3敏化剂的吸收系数比基于钌的N719型染料高一个数量级［2］。而且，尽管钙钛矿表面覆盖比例仅为6TiO2的28％，但几乎全覆盖的N719相比，光电流密度几乎增加了一倍。 因此，可认为钙钛矿敏化剂非常适合纳入基于纳米棒的固态染料敏化太阳能电池。
