《Science》報(bào)道關(guān)鍵材料的新制備方法
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（perovskite solar cells, PSCs）的光電轉(zhuǎn)換效率在近幾年以不可思議的速度提升——從2012年的14％提高到2014年的20％。相比之下,，硅太陽(yáng)能電池取得類似進(jìn)步,，花了超過(guò)二十年。
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池,。圖片來(lái)源：laserfocusworld.com
今年早些時(shí)候,，韓國(guó)科學(xué)家制造的甲脒鉛碘化物（formamidinium lead iodide, FAPbI3）鈣鈦礦型材料，曾經(jīng)以20.1%的光電轉(zhuǎn)換效率打破了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的記錄（Nature, 2015, DOI:10.1038/nature14133）,。最近,，他們又發(fā)明了一種新的方法來(lái)制造這種材料，有望突破之前他們自己創(chuàng)造的轉(zhuǎn)換效率紀(jì)錄,。
科學(xué)家們的這一方法同時(shí)考慮了“效率”和“成本效益”,，他們將二碘化鉛-二甲亞砜膜浸入到甲脒碘化物溶液，因?yàn)榧纂叩饣飳?duì)二碘化鉛的親和力比二甲亞砜要高,，所以甲脒碘化物取代了晶格中的二甲亞砜,，從而形成了FAPbI3鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。這一分子內(nèi)交換（intramolecular exchange）過(guò)程產(chǎn)生的FAPbI3薄膜具有(111)-擇優(yōu)結(jié)晶取向,、大顆粒且致密的微觀結(jié)構(gòu),、無(wú)二碘化鉛殘留的平整表面。
由該高質(zhì)量FAPbI3薄膜制備的太陽(yáng)能電池可以從更廣闊的太陽(yáng)光譜吸收太陽(yáng)光,，實(shí)驗(yàn)證明其最大光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了20.2％,，也就是說(shuō)，韓國(guó)科學(xué)家們?cè)僖淮卧斐隽?span style="box-sizing: border-box;">迄今為止表現(xiàn)最好的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池,。
該研究成果發(fā)表在《Science》上,。
