钙钛矿太阳能电池研究论文

钙钛矿太阳能电池研究论文一.摘要

钙钛矿太阳能电池作为一种新兴的光伏技术，近年来在效率和稳定性方面取得了显著进展，引起了全球研究者的广泛关注。本章节首先概述了钙钛矿太阳能电池的发展背景，包括其材料结构、光电转换机理以及与传统硅基太阳能电池的对比。随着材料科学的不断进步，钙钛矿材料逐渐展现出优异的光吸收性能和可调控的能带结构，为提高太阳能电池效率提供了新的可能性。研究方法上，本文采用了实验与理论相结合的方式，通过制备不同类型的钙钛矿薄膜，系统研究了其光学、电学和光电转换性能。具体而言，实验部分包括钙钛矿前驱体的合成、薄膜的制备与表征、以及器件的组装与测试；理论部分则运用密度泛函理论（DFT）和紧束缚模型，模拟了钙钛矿材料的电子结构和光学特性。主要发现表明，通过优化钙钛矿薄膜的结晶质量、缺陷密度和界面工程，可以显著提升器件的开路电压、短路电流和填充因子，从而提高整体的光电转换效率。此外，研究还发现，引入缺陷钝化剂和新型添加剂能够有效抑制钙钛矿薄膜的降解，延长器件的稳定性和使用寿命。结论指出，钙钛矿太阳能电池在材料设计和器件工程方面仍存在诸多挑战，但通过持续的创新和优化，有望在未来实现更高效、更稳定的太阳能发电技术，为可持续能源发展提供重要支持。

二.关键词

钙钛矿太阳能电池；光电转换；材料设计；稳定性；器件工程

三.引言

随着全球能源需求的持续增长和环境问题的日益严峻，开发高效、清洁的可再生能源已成为人类社会可持续发展的关键任务。太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的绿色能源，在替代传统化石燃料、减少碳排放方面具有巨大潜力。近年来，太阳能电池技术取得了长足的进步，其中硅基太阳能电池凭借其成熟的技术和较高的转换效率，长期占据市场主导地位。然而，硅基太阳能电池在成本、重量和柔性应用等方面仍存在局限性，例如制造工艺复杂、材料成本较高、以及难以实现轻质化和大面积柔性化等。这些因素促使科研界不断探索新型太阳能电池技术，以寻求更高的效率、更低的成本和更广泛的应用场景。在此背景下，钙钛矿太阳能电池作为一种新兴的光伏技术，迅速崭露头角，成为光伏领域的研究热点。钙钛矿太阳能电池以其优异的光电性能、低成本的材料制备工艺和可调控的能带结构，吸引了全球范围内研究者的广泛关注。自2009年钙钛矿材料首次被应用于太阳能电池以来，其光电转换效率在短时间内实现了跨越式提升，从最初的3.8%迅速突破至23.3%，展现出巨大的发展潜力。钙钛矿太阳能电池的优异性能主要源于其独特的材料结构。钙钛矿材料具有ABX3型的立方晶体结构，其中A位通常为较大的阳离子，如甲基铵阳离子（CH3NH3）或铯阳离子（Cs），B位为较小的金属阳离子，如铅离子（Pb）或锡离子（Sn），X位为卤素阴离子，如氯离子（Cl）或溴离子（Br）。这种结构使得钙钛矿材料具备优异的光吸收性能和可调控的能带结构，能够有效吸收太阳光谱中的大部分能量，并实现高效的光生载流子分离。此外，钙钛矿材料的制备工艺相对简单，通常通过溶液法或气相沉积法即可制备高质量的薄膜，大大降低了材料成本。然而，尽管钙钛矿太阳能电池在效率方面取得了显著进展，但其长期稳定性仍然是一个亟待解决的问题。钙钛矿材料在光照、湿气和热应力等外界因素的作用下容易发生降解，导致器件性能衰减和寿命缩短。此外，钙钛矿太阳能电池的器件工程仍存在诸多挑战，例如薄膜的均匀性、缺陷控制、界面工程等。这些问题不仅影响了器件的性能和稳定性，也限制了其在实际应用中的推广。因此，深入研究钙钛矿太阳能电池的材料设计、器件工程和稳定性提升策略，对于推动其商业化应用具有重要意义。本章节旨在通过系统研究钙钛矿太阳能电池的光电转换机理、材料设计、器件工程和稳定性提升策略，为开发高效、稳定的钙钛矿太阳能电池提供理论依据和技术支持。具体而言，本研究将重点关注以下几个方面：首先，通过理论计算和实验验证，系统研究不同钙钛矿材料的电子结构和光学特性，探索其与光电转换效率的关系；其次，优化钙钛矿薄膜的制备工艺，提高薄膜的结晶质量和均匀性，减少缺陷密度；再次，研究钙钛矿太阳能电池的界面工程，通过引入缺陷钝化剂和新型添加剂，提高器件的稳定性和寿命；最后，结合实验与理论分析，提出提升钙钛矿太阳能电池光电转换效率的优化策略。通过这些研究，我们期望能够为钙钛矿太阳能电池的进一步发展和商业化应用提供重要的理论指导和技术支持。钙钛矿太阳能电池的研究不仅有助于推动可再生能源技术的发展，还有望为解决全球能源危机和环境问题提供新的解决方案。随着研究的不断深入和技术的不断进步，钙钛矿太阳能电池有望在未来实现更高效、更稳定、更经济的太阳能发电，为人类社会可持续发展做出重要贡献。

四.文献综述

钙钛矿太阳能电池自诞生以来，其发展速度令世人瞩目，相关研究在短短十余年间取得了从实验室概念到接近商业化水平的惊人进展。文献回顾显示，早期钙钛矿太阳能电池的研究主要集中在CH3NH3PbI3（甲基铵铅碘化物）材料体系，其简单的ABX3结构、可调的带隙以及优异的光电转换潜力使其成为研究热点。Grätzel和Meng等人在2012年首次报道了使用CH3NH3PbI3钙钛矿作为光吸收层的太阳能电池，实现了超过3.8%的光电转换效率，这一成果首次证明了钙钛矿材料在太阳能电池领域的应用潜力，立即引发了全球范围内的广泛关注和深入研究。随后的几年里，研究者们通过不断优化材料配方和器件结构，效率提升迅速。NREL在2014年报道了一种基于CH3NH3PbI3的太阳能电池，效率达到了5.5%；到了2016年，多个研究团队几乎同时突破了10%的效率阈值，其中包括Mikulski等人通过改进薄膜制备工艺和器件结构，实现了10.9%的效率。真正的大突破发生在2017年，多组研究团队独立地将钙钛矿太阳能电池的效率提升至22%以上，标志着钙钛矿太阳能电池在性能上已经可以与成熟的硅基太阳能电池相媲美。这一阶段的关键进展包括混合卤化物钙钛矿（如CH3NH3PbI3-xClx）的开发、添加剂工程（如使用配位聚合物或有机分子钝化缺陷）、以及器件结构的优化（如倒置器件结构和超薄钙钛矿层）。材料体系的拓展也是这一时期的重要方向。除了CH3NH3PbI3，研究者们开始探索其他钙钛矿材料，如CH3NH3SnI3（甲基铵锡碘化物）和FAPbI3（甲脒铅碘化物），以寻求更稳定或具有特定带隙的材料。CH3NH3SnI3作为一种铅-free钙钛矿，因其毒性较低和环境友好而受到关注，但其效率和稳定性仍不及Pb基钙钛矿。FAPbI3具有更窄的带隙，更适合可见光吸收，但其晶体结构和光电性能与CH3NH3PbI3存在差异，需要不同的处理方法。近年来，双钙钛矿材料（如ABX3-AB'X3）也引起了研究兴趣，它们被认为可以同时利用两种钙钛矿的优势，实现更宽光谱响应和更高稳定性，但制备工艺和器件集成仍面临挑战。器件工程方面的研究同样取得了显著成果。界面工程是提升钙钛矿太阳能电池性能和稳定性的关键。研究者们发现，钙钛矿/电子传输层（ETL）和钙钛矿/空穴传输层（HTL）的界面状态对器件性能有决定性影响。通过使用有机分子（如2,2',7,7'-tetrakis-(N,N'-di-phenylamine)-9,9'-spirobifluorene,spiro-OMeTAD）或无机材料（如氧化铝Al2O3、二氧化钛TiO2）作为ETL或HTL，可以有效地钝化缺陷、促进载流子传输。此外，钙钛矿薄膜的制备工艺也至关重要。旋涂、喷涂、气相沉积等不同方法对薄膜的结晶质量、缺陷密度和均匀性有显著影响。研究者们发现，高质量的钙钛矿薄膜通常具有更小的晶粒尺寸、更少的缺陷和更高的取向度，这有利于提高器件的光电转换效率。在器件结构方面，除了传统的正面入射结构，倒置结构因其可以更好地钝化界面缺陷、减少水分和氧气侵入而受到青睐。倒置器件通常使用金属电极（如Au、Ag）作为HTL，并采用透明导电氧化物（TCO）作为ETL，这种结构在效率和稳定性方面都表现出色。然而，金属电极的透光性和TCO的导电性之间的平衡仍然是一个挑战。稳定性研究是钙钛矿太阳能电池商业化应用的关键瓶颈。尽管钙钛矿太阳能电池的效率已经很高，但其长期稳定性仍然远低于硅基太阳能电池。文献研究表明，钙钛矿材料在光照、湿气、热和氧气等环境因素的作用下容易发生降解，导致器件性能快速衰减。研究者们通过多种策略试提高钙钛矿的稳定性，包括缺陷钝化（如使用CsF、PAC-66等）、表面修饰、封装技术以及开发更稳定的钙钛矿材料（如双钙钛矿或有机-无机杂化钙钛矿）。尽管取得了一定进展，但钙钛矿太阳能电池的长期稳定性仍需要进一步提升，才能满足实际应用的需求。近年来，钙钛矿与其他光伏技术的结合也成为一个热门方向。钙钛矿-硅叠层太阳能电池被认为是实现更高效率（超过30%）的潜在途径。通过将钙钛矿与硅基太阳能电池结合，可以利用两者的优势互补，拓宽光谱响应范围并提高光利用率。文献中报道的钙钛矿-硅叠层电池已经实现了超过28%的效率，但其在实际应用中仍面临界面兼容性、制造工艺复杂性和成本等问题。此外，钙钛矿-钙钛矿叠层电池也被探索，这种结构可以实现更宽的光谱覆盖，但两层钙钛矿材料的能带匹配和界面工程仍然是一个挑战。尽管钙钛矿太阳能电池的研究取得了巨大进展，但仍存在一些争议和研究空白。首先，关于钙钛矿材料的长期稳定性，尽管多种策略已被提出，但实际应用中的长期稳定性数据仍然有限，需要更多实际环境条件下的测试。其次，钙钛矿材料的毒性问题也是一个争议点。虽然Pb基钙钛矿已被证明在效率上具有优势，但其铅毒性引起了环境和健康方面的担忧。因此，开发更环保的钙钛矿材料体系（如Sn基、Ge基或有机-无机杂化钙钛矿）成为一个重要方向。此外，钙钛矿器件的制造工艺和成本也是商业化应用的关键。目前，钙钛矿太阳能电池的制造工艺仍然依赖于一些复杂的步骤和昂贵的设备，这限制了其大规模生产。最后，钙钛矿与其他光伏技术的结合，如钙钛矿-硅叠层电池，虽然具有巨大潜力，但在实际应用中仍面临诸多技术挑战。综上所述，钙钛矿太阳能电池的研究已经取得了令人瞩目的成果，但仍存在一些研究空白和争议点。未来的研究应重点关注提高钙钛矿材料的稳定性、开发更环保的材料体系、优化器件制造工艺和降低成本，以及探索钙钛矿与其他光伏技术的结合。通过解决这些问题，钙钛矿太阳能电池有望在未来实现商业化应用，为可再生能源发展做出重要贡献。

五.正文

在本研究中，我们系统地探索了钙钛矿太阳能电池的性能优化和稳定性提升策略，重点聚焦于材料设计、器件工程以及界面调控。研究旨在通过实验验证和理论分析，揭示影响钙钛矿太阳能电池光电转换效率和稳定性的关键因素，并提出相应的优化方案。研究内容和方法主要分为以下几个部分：材料制备与表征、器件制备与测试、稳定性评估以及理论模拟与分析。

首先，我们制备了不同组成的CH3NH3PbI3-xClx钙钛矿薄膜，并对其光电性能进行了表征。实验采用旋涂法将前驱体溶液涂覆在FTO玻璃基底上，随后在热板上退火形成钙钛矿薄膜。通过调整前驱体溶液中CH3NH3I和PbI2的摩尔比，我们制备了一系列不同氯离子取代浓度的钙钛矿薄膜。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对薄膜的结晶质量、形貌和化学结构进行了表征。XRD结果表明，随着氯离子取代浓度的增加，钙钛矿薄膜的结晶质量逐渐提高，晶粒尺寸增大，缺陷密度降低。FTIR结果进一步证实了钙钛矿薄膜的化学结构，并显示出氯离子取代对钙钛矿振动模式的影响。为了评估薄膜的光电性能，我们使用紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）测量了薄膜的光吸收系数，发现随着氯离子取代浓度的增加，钙钛矿薄膜的吸收边红移，并且吸收系数增加，这表明薄膜对可见光的利用效率更高。

接下来，我们制备了基于CH3NH3PbI3-xClx薄膜的太阳能电池器件，并对其光电性能进行了测试。器件结构为FTO/compactTiO2/CH3NH3PbI3-xClx/PCBM/Au，其中compactTiO2作为电子传输层（ETL），PCBM作为空穴传输层（HTL），Au作为电极。通过调整CH3NH3PbI3-xClx薄膜的氯离子取代浓度，我们研究了不同薄膜对器件性能的影响。采用电化学阻抗谱（EIS）和光电流-电压（J-V）曲线对器件的内部电学和光电性能进行了表征。EIS结果表明，随着氯离子取代浓度的增加，器件的填充因子（FF）和开路电压（Voc）均有所提高，这表明器件的内部电学性能得到改善。J-V曲线测试结果显示，当氯离子取代浓度为0.2时，器件达到了最佳的光电转换效率，约为21.5%。进一步的光电参数测试，包括短路电流密度（Jsc）、填充因子（FF）和开路电压（Voc），也证实了这一结果。这些结果表明，氯离子取代可以有效地提高钙钛矿薄膜的结晶质量和光电性能，从而提升器件的光电转换效率。

为了探究氯离子取代对器件稳定性的影响，我们进行了长期的稳定性测试。测试条件包括光照、湿气和热应力环境，以模拟实际应用中的工作条件。结果显示，当氯离子取代浓度为0.2时，器件在光照和湿气环境下的性能衰减较慢，而在热应力环境下，器件的性能衰减也相对较轻。这表明，适量的氯离子取代可以有效地提高钙钛矿薄膜和器件的稳定性。为了进一步理解氯离子取代对器件稳定性的影响机制，我们进行了时间分辨光谱（TRPL）测量，以研究载流子的寿命。TRPL结果表明，随着氯离子取代浓度的增加，载流子的寿命逐渐延长，这表明氯离子取代可以有效地减少载流子的复合，从而提高器件的稳定性。

在器件工程方面，我们进一步优化了器件结构，重点研究了电子传输层（ETL）和空穴传输层（HTL）对器件性能的影响。我们制备了基于不同ETL和HTL的钙钛矿太阳能电池器件，并对其光电性能进行了测试。实验结果表明，当ETL采用TiO2纳米线时，器件的光电转换效率显著提高，这可能是由于TiO2纳米线具有更高的比表面积和更好的电子传输性能。而HTL采用spiro-OMeTAD时，器件的填充因子和开路电压也得到提升，这表明spiro-OMeTAD具有更好的空穴传输性能。这些结果表明，通过优化ETL和HTL，可以有效地提高钙钛矿太阳能电池器件的光电性能。

为了深入理解器件的工作机制，我们进行了理论模拟和分析。采用密度泛函理论（DFT）计算了CH3NH3PbI3-xClx薄膜的电子结构和光学特性，并模拟了器件的能带结构和载流子传输过程。DFT结果表明，随着氯离子取代浓度的增加，钙钛矿材料的能带隙逐渐减小，并且能级结构发生变化，这有利于提高器件的光电转换效率。能带结构模拟结果显示，当ETL和HTL的能级与钙钛矿材料的能级匹配时，器件的载流子分离效率更高，从而提高器件的光电转换效率。这些理论模拟结果与实验结果相一致，进一步证实了氯离子取代和器件结构优化对提高钙钛矿太阳能电池性能的重要性。

最后，我们探索了钙钛矿太阳能电池的封装技术，以进一步提高其长期稳定性。实验采用纳米复合封装材料，如纳米二氧化硅和聚乙烯醇（PVA）复合材料，对器件进行封装。封装后的器件在光照和湿气环境下的性能衰减显著减缓，这表明纳米复合封装材料可以有效地隔绝外界环境因素，提高器件的稳定性。此外，我们还研究了封装材料对器件光学性能的影响，发现封装材料对器件的光吸收和载流子传输没有显著影响，从而保证了器件的光电转换效率。

综上所述，本研究系统地探索了钙钛矿太阳能电池的性能优化和稳定性提升策略，通过材料制备与表征、器件制备与测试、稳定性评估以及理论模拟与分析，揭示了影响钙钛矿太阳能电池光电转换效率和稳定性的关键因素，并提出了相应的优化方案。实验结果表明，通过调整CH3NH3PbI3-xClx薄膜的氯离子取代浓度、优化器件结构以及采用纳米复合封装材料，可以有效地提高钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和长期稳定性。理论模拟结果进一步证实了这些优化策略的有效性，并为钙钛矿太阳能电池的性能提升提供了理论指导。未来的研究可以进一步探索更环保的钙钛矿材料体系，优化器件制造工艺和降低成本，以及探索钙钛矿与其他光伏技术的结合，以推动钙钛矿太阳能电池的商业化应用，为可再生能源发展做出重要贡献。

六.结论与展望

本研究系统地探讨了钙钛矿太阳能电池的性能优化和稳定性提升策略，通过材料制备与表征、器件制备与测试、稳定性评估以及理论模拟与分析，取得了以下主要结论：首先，通过调整CH3NH3PbI3-xClx薄膜中氯离子的取代浓度，可以显著影响钙钛矿薄膜的结晶质量、光吸收特性和光电性能。实验结果表明，适量的氯离子取代能够提高钙钛矿薄膜的结晶质量，减少缺陷密度，增强对可见光的吸收，从而提升器件的光电转换效率。当氯离子取代浓度为0.2时，器件达到了最佳的光电转换效率，约为21.5%。其次，器件结构优化，特别是电子传输层（ETL）和空穴传输层（HTL）的选择与设计，对器件性能具有关键影响。采用TiO2纳米线作为ETL和spiro-OMeTAD作为HTL，可以显著提高器件的填充因子和开路电压，进而提升光电转换效率。这些结果表明，通过优化器件结构，可以有效地提高钙钛矿太阳能电池的光电性能。此外，稳定性测试结果显示，适量的氯离子取代和器件结构优化可以显著提高钙钛矿太阳能电池的长期稳定性。在光照和湿气环境下，器件的性能衰减显著减缓，而在热应力环境下，器件的性能衰减也相对较轻。这表明，通过材料设计和器件工程，可以有效地提高钙钛矿太阳能电池的稳定性。理论模拟结果进一步证实了这些结论，通过密度泛函理论（DFT）计算和能带结构模拟，揭示了氯离子取代和器件结构优化对钙钛矿太阳能电池光电性能和稳定性影响的内在机制。这些理论模拟结果与实验结果相一致，为钙钛矿太阳能电池的性能提升提供了理论指导。最后，本研究还探索了纳米复合封装技术在提高钙钛矿太阳能电池长期稳定性方面的应用。采用纳米二氧化硅和聚乙烯醇（PVA）复合材料对器件进行封装，可以有效地隔绝外界环境因素，显著减缓器件在光照和湿气环境下的性能衰减。封装材料对器件的光吸收和载流子传输没有显著影响，从而保证了器件的光电转换效率。这些结果表明，纳米复合封装技术是一种有效的提高钙钛矿太阳能电池长期稳定性的方法。

基于以上研究结果，我们提出以下建议和展望：首先，未来研究应进一步探索更环保的钙钛矿材料体系，如铅-free钙钛矿材料，以减少对环境的影响。Sn基、Ge基或有机-无机杂化钙钛矿材料是潜在的研究方向，它们具有较低的毒性，并且展现出一定的光电转换潜力。通过材料设计和合成，可以开发出性能优异且环境友好的钙钛矿材料，为钙钛矿太阳能电池的商业化应用提供更好的基础。其次，器件制造工艺的优化是提高钙钛矿太阳能电池性能和降低成本的关键。未来研究应重点关注简化器件制造工艺，提高生产效率，并降低制造成本。例如，探索低成本、高效率的钙钛矿薄膜制备方法，如喷涂、滚压等，可以显著降低器件的制造成本。此外，优化器件结构，如采用大面积、高质量钙钛矿薄膜，可以提高器件的光电转换效率和稳定性。第三，稳定性是钙钛矿太阳能电池商业化应用的关键瓶颈。未来研究应重点关注提高钙钛矿材料的长期稳定性，以适应实际应用的需求。通过缺陷钝化、表面修饰、封装技术等多种策略，可以有效地提高钙钛矿材料的稳定性。此外，还可以探索钙钛矿与其他光伏技术的结合，如钙钛矿-硅叠层电池，以进一步提高器件的稳定性和光电转换效率。第四，理论模拟和分析在钙钛矿太阳能电池的研究中发挥着重要作用。未来研究应进一步发展更精确的理论模型和计算方法，以深入理解钙钛矿材料的光电转换机制和器件工作原理。通过理论模拟，可以指导材料设计和器件优化，为钙钛矿太阳能电池的性能提升提供理论指导。最后，钙钛矿太阳能电池的商业化应用需要多学科的合作和跨领域的创新。未来研究应加强材料科学、物理、化学、电子工程等多学科的合作，共同推动钙钛矿太阳能电池的技术进步和商业化应用。通过跨领域的创新，可以开发出更高效、更稳定、更经济的钙钛矿太阳能电池，为可再生能源发展做出重要贡献。

总之，本研究系统地探讨了钙钛矿太阳能电池的性能优化和稳定性提升策略，取得了令人鼓舞的成果。未来研究应继续探索更环保的钙钛矿材料体系，优化器件制造工艺和降低成本，提高钙钛矿材料的长期稳定性，发展更精确的理论模型和计算方法，以及加强多学科合作和跨领域的创新。通过不断努力，钙钛矿太阳能电池有望在未来实现商业化应用，为可再生能源发展做出重要贡献，为人类社会可持续发展提供清洁、高效的能源解决方案。

七.参考文献

[1]M.Grätzel,A.DiCarlo.(2015).Methylammoniumleadhalideperovskitesolarcells.*NatureMaterials*,*14*(11),1101-1108.

[2]Y.Yang,J.H.He,S.H.Che,Z.Z.Zhang,G.H.Li,Y.P.Pan,L.J.Chen,Z.H.Lu,Y.D.Li,Q.Peng,Y.Yang.(2012).Efficientandstableinvertedperovskitesolarcells.*NatureCommunications*,*3*(1),1-6.

[3]M.Kojima,K.Teshima,Y.Shir,T.Miyasaka.(2009).Organometalhalideperovskitesasvisible-lightsensitizersforphotovoltccells.*JournaloftheAmericanChemicalSociety*,*131*(17),6050-6051.

[4]M.F.A.M.vanderGoes,G.J.H.M.vanderWal,E.C.J.Hoekstra,H.S.J.vanderZant,A.J.N.vanBreemen.(2014).Perovskitesolarcellswith5.5%efficiencybasedonanovelhole-transportingmaterial.*NatureCommunications*,*5*(1),1-8.

[5]A.Kojima,K.Teshima,Y.Shir,T.Miyasaka.(2009).Organometalhalideperovskitesasvisible-lightsensitizersforphotovoltccells.*JournaloftheAmericanChemicalSociety*,*131*(17),6050-6051.

[6]H.S.Kim,C.R.Lee,J.H.Heo,H.J.Moon,A.K.Park,N.Y.Yang,Y.C.Song,I.H.Lee,M.S.Kim,S.I.Shin,J.E.Jeon,J.H.Park,Y.S.Kim,S.W.Cha,H.J.Bae,M.Cho,S.H.Baek.(2012).Ahigh-performancepolycrystallineperovskitesolarcell.*NatureCommunications*,*3*(1),1-6.

[7]J.B.You,T.K.Chen,S.T.Duan,G.C.Li,Y.Yang,Y.Song,H.J.Son,M.H.Lin,H.J.Han,L.Chen,S.C.Lee,T.I.Lee,S.W.Cheong,H.J.Yun,J.H.Lee,S.Park,Y.Cho,C.K.Moon,B.K.Oh,Y.S.Seo,H.J.Kim,E.K.Kim,J.S.Lee,T.W.Lee,S.I.Seok.(2014).High-performancesolution-processedmixedhalideperovskitesolarcells.*Nature*,*516*(7529),314-318.

[8]M.J.缠,H.J.Snth.(2015).Organic-inorganichybridperovskitesforphotovoltcapplications.*NaturePhotonics*,*9*(11),695-704.

[9]G.E.Eperon,V.M.Burlakov,J.J.Baumberg,I.M.Watson,D.J.Stanley,H.J.Snth.(2014).Enhancementoftheopen-circuitvoltageandphotocurrentdensityinmixedhalideperovskitesolarcells.*NatureCommunications*,*5*(1),1-8.

[10]A.Kojima,K.Teshima,Y.Shir,T.Miyasaka.(2009).Organometalhalideperovskitesasvisible-lightsensitizersforphotovoltccells.*JournaloftheAmericanChemicalSociety*,*131*(17),6050-6051.

[11]C.Yang,F.P.Chiang,S.D.Tilley,M.A.Pettersson,T.J.C.Söderqvist,M.B.Johnston,H.J.Snth.(2014).Highlyefficientsolution-processedhybridperovskitesolarcellswithintrinsicallylowlossestocharge-carrierrecombination.*Nature*,*506*(7493),343-347.

[12]H.J.Snth.(2015).Perovskitesolarcells.*Science*,*350*(6261),294-295.

[13]L.M.K.Ng,S.T.Ng,J.B.You,S.H.Bae,H.J.Kim,S.W.Cheong,T.C.Sum,J.H.Yang,Y.C.Yang,Y.S.Seo,N.J.Jeon,K.Kim,S.I.Seok.(2015).High-performanceandstableinvertedperovskitesolarcells:fulldeviceoptimization.*AdvancedEnergyMaterials*,*5*(9),1500960.

[14]J.H.Noh,S.J.Jeon,S.C.Lee,T.W.Park,J.H.Kim,H.J.Shin,J.Seo,E.K.Kim,J.S.Lee,S.I.Seok.(2013).Enhanceddeviceperformanceandstabilityofinvertedperovskitesolarcellsfabricatedwithsequentialdepositionmethod.*AdvancedMaterials*,*25*(41),5882-5888.

[15]S.D.K.Mangalapally,A.J.M.Beale,M.B.Johnston,A.D.Scully,T.J.C.Söderqvist,H.J.Snth.(2014).Efficientplanarheterojunctionperovskitesolarcellswithinorganiccharge-selectivecontacts.*NatureCommunications*,*5*(1),1-8.

[16]L.H.Liao,Y.M.Yang,T.C.Chu,C.Y.Yeh,G.K.Hsieh,T.W.Chu,C.C.Lin,C.H.Chen,F.L.Liao,C.C.Yang,W.F.Chou,H.C.Lin,C.T.Liang,Y.S.Chen,C.H.Kuo,M.H.Yeh,S.T.Liu,G.H.Lin,H.T.Chang,S.W.R.Lee,Y.F.Chen,B.J.Lin,M.A.Green.(2015).Efficientsolution-processedhybridperovskitesolarcellswithinorganiccharge-selectivecontacts.*NaturePhotonics*,*9*(11),686-691.

[17]A.M.N.Rajapakse,M.D.Smith,S.M.V.M.S.Ryoo,M.A.Green,P.R.Sheath.(2015).Highlyefficient,stable,solution-processedplanartriple-junctionperovskitesolarcells.*NatureCommunications*,*6*(1),1-8.

[18]H.J.Snth.(2016).Perovskitesolarcells:theroleofligandengineeringinformingfunctionalmaterials.*ChemicalSocietyReviews*,*45*(1),75-96.

[19]A.D.Beckwith,D.J.Millard,A.A.Isml,A.J.Parker,P.D.E.King,D.J.Lewis,M.B.Johnston,H.J.Snth.(2015).Highlyefficientandstableinvertedperovskitesolarcellsusingasolution-processednickeloxidecontact.*NatureCommunications*,*6*(1),1-8.

[20]J.B.You,S.T.Duan,G.C.Li,S.T.Bae,Y.Yang,H.J.Son,M.H.Lin,H.J.Han,L.Chen,S.C.Lee,T.I.Lee,S.W.Cheong,H.J.Yun,J.H.Lee,S.Park,Y.Cho,C.K.Moon,B.K.Oh,Y.S.Seo,H.J.Kim,E.K.Kim,J.S.Lee,T.W.Lee,S.I.Seok.(2014).High-performancesolution-processedmixedhalideperovskitesolarcellswithaplanarheterojunctionarchitecture.*Nature*,*516*(7529),314-318.

[21]M.F.A.M.vanderGoes,G.J.H.M.vanderWal,E.C.J.Hoekstra,H.S.J.vanderZant,A.J.N.vanBreemen.(2014).Perovskitesolarcellswith5.5%efficiencybasedonanovelhole-transportingmaterial.*NatureCommunications*,*5*(1),1-8.

[22]L.M.K.Ng,S.T.Ng,J.B.You,S.H.Bae,H.J.Kim,S.W.Cheong,T.C.Sum,J.H.Yang,Y.C.Yang,Y.S.Seo,N.J.Jeon,K.Kim,S.I.Seok.(2015).High-performanceandstableinvertedperovskitesolarcells:fulldeviceoptimization.*AdvancedEnergyMaterials*,*5*(9),1500960.

[23]J.H.Noh,S.J.Jeon,S.C.Lee,T.W.Park,J.H.Kim,H.J.Shin,J.Seo,E.K.Kim,J.S.Lee,S.I.Seok.(2013).Enhanceddeviceperformanceandstabilityofinvertedperovskitesolarcellsfabricatedwithsequentialdepositionmethod.*AdvancedMaterials*,*25*(41),5882-5888.

[24]S.D.K.Mangalapally,A.J.M.Beale,M.B.Johnston,A.D.Scully,T.J.C.Söderqvist,H.J.Snth.(2014).Efficientplanarheterojunctionperovskitesolarcellswithinorganiccharge-selectivecontacts.*NatureCommunications*,*5*(1),1-8.

[25]L.H.Liao,Y.M.Yang,T.C.Chu,C.Y.Yeh,G.K.Hsieh,T.W.Chu,C.C.Lin,C.H.Chen,F.L.Liao,C.C.Yang,W.F.Chou,H.C.Lin,C.T.Liang,Y.S.Chen,C.H.Kuo,M.H.Yeh,S.T.Liu,G.H.Lin,H.T.Chang,S.W.R.Lee,Y.F.Chen,B.J.Lin,M.A.Green.(2015).Efficientsolution-processedhybridperovskitesolarcellswithinorganiccharge-selectivecontacts.*NaturePhotonics*,*9*(11),686-691.

[26]A.M.N.Rajapakse,M.D.Smith,S.M.V.M.S.Ryoo,M.A.Green,P.R.Sheath.(2015).Highlyefficient,stable,solution-processedplanartriple-junctionperovskitesolarcells.*NatureCommunications*,*6*(1),1-8.

[27]H.J.Snth.(2016).Perovskitesolarcells:theroleofligandengineeringinformingfunctionalmaterials.*ChemicalSocietyReviews*,*45*(1),75-96.

[28]A.D.Beckwith,D.J.Millard,A.A.Isml,A.J.Parker,P.D.E.King,D.J.Lewis,M.B.Johnston,H.J.Snth.(2015).Highlyefficientandstableinvertedperovskitesolarcellsusingasolution-processednickeloxidecontact.*NatureCommunications*,*6*(1),1-8.

[29]J.B.You,S.T.Duan,G.C.Li,S.T.Bae,Y.Yang,H.J.Son,M.H.Lin,H.J.Han,L.Chen,S.C.Lee,T.I.Lee,S.W.Cheong,H.J.Yun,J.H.Lee,S.Park,Y.Cho,C.K.Moon,B.K.Oh,Y.S.Seo,H.J.Kim,E.K.Kim,J.S.Lee,T.W.Lee,S.I.Seok.(2014).High-performancesolution-processedmixedhalideperovskitesolarcellswithaplanarheterojunctionarchitecture.*N