Cover| 綜述:大面積鈣鈦礦太陽能電池研究進展

2021-02-25 中國雷射

主編點評：

隨著社會的發展，人類對能源以及相應的配套設施，例如高效的光伏 （能將光轉化為電的效應）材料或者新型儲能器的需求也越來越大。從家電設備到工廠的儀器裝備，對能源的需要無處不在。

來自太陽天然的饋贈——太陽能被人類作為可再生的清潔能源使用由來已久，從最初原始的利用食物對太陽能的吸收來直接烘乾食物以備長期使用，到近代的利用半導體材料的光伏效應將太陽能轉化為電能，並通過合適的裝置將轉化的電能併入電網供電。此外，具有光伏效應的材料種類豐富，比如單晶/多晶矽、砷化鎵（gallium arsenide, GaAs）、碲化鎘(cadmium telluride, CdTe)、以及鈣鈦礦等。

鈣鈦礦進入人們的視野可以追溯到十九世紀，緣起於德國科學家Gustav Rose在去俄國的一次旅行，他在烏拉山脈（Ural Mountains）發現了以俄國礦物學家Lev Perovski命名的一種新的礦物質，也就是我們現在所說的鈣鈦礦（perovskite）。經過漫長的一個世紀，鈣鈦礦在過去二十年間，尤其是最近十年得到迅猛發展，科學家們不斷嘗試新的方案以克服之前材料的缺陷，比如不穩定性，同時基於它的太陽能電池效率不斷有突破性的進展， 從而它從眾多的光伏材料中脫引而出，成為光伏材料裡的明星材料。

但是和目前已經在商業上應用的矽晶材料相比，鈣鈦礦從實驗室的科研走進大規模生產還需要不少技術上的提高，比如，如何製備高品質的大面積鈣鈦礦電池就是核心問題之一。中國科學院半導體研究所遊經碧研究員領導的團隊對相關研究進展進行了綜述，相關綜述作為封面文章發表在Photonics Research 2020年第7期上，並被選為Perovskite Photonics專題封面文章。

            楊蘭主編 華盛頓大學

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