2009年，鈣鈦礦薄膜電池開始出現(xiàn)時(shí)轉(zhuǎn)換效率僅為 3.8%，之后轉(zhuǎn)換效率提升很快，到2018年時(shí)，實(shí)驗(yàn)室效率已經(jīng)超過 23%。鈣鈦礦化合物的基本分子式為ABX3,A位置通常為金屬離子，如 Cs+、Rb+，或者是有機(jī)官能團(tuán)。如(CH3NH3;)、[CH (NH2)2]+; B位置通常是二價(jià)陽(yáng)離子，如Pb2+和Sn2+離子;X位置一般為鹵素陰離子，如 Br-、I-、Cl-。通過改變化合物的組分，鈣鈦礦化合物的禁帶寬度在 1.2~3.1eV 間可調(diào)。鈣鈦礦電池在短波波長(zhǎng)的高效光電轉(zhuǎn)換，疊加對(duì)長(zhǎng)波波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換性能突出的電池，如異質(zhì)結(jié)晶硅電池，理論上可獲得30%以上的光電轉(zhuǎn)換效率，突破晶硅電池 29.4%理論轉(zhuǎn)換效率極限。2020年，這種疊層電池已經(jīng)在德國(guó)海姆霍茲柏林實(shí)驗(yàn)室獲得了 29.15%的轉(zhuǎn)換效率，鈣鈦礦-晶硅疊層電池被認(rèn)為是下一代主要電池技術(shù)之一。

    鈣鈦礦薄膜層采用兩步法實(shí)現(xiàn):先通過共蒸鍍法，在帶絨面的異質(zhì)結(jié)電池表面沉積多孔Pbl2,和 CsBr 薄膜；然后采用旋涂方式覆蓋上有機(jī)鹵化物溶液(FAI，F(xiàn)ABr)。有機(jī)鹵化物溶液滲入蒸鍍的無機(jī)薄膜孔隙后，在150度反應(yīng)并晶化成鈣鈦礦膜層。這樣獲取的鈣鈦礦薄膜厚度為 400~500nm，和底層異質(zhì)結(jié)電池串聯(lián)優(yōu)化電流匹配。鈣欽礦薄膜上的電子傳輸層為 LiF 和 C60，依次通過熱蒸鍍方法獲得，然后原子層沉積緩沖層 Sn02，再磁控濺射 TCO 作為透明前電極。這種疊層電池可靠性優(yōu)于鈣鈦礦單層電池，但仍需改善鈣鈦礦薄膜在水汽、光、熱等環(huán)境影響下的穩(wěn)定性。

——本文由鈣鈦礦鍍膜設(shè)備廠家廣東振華發(fā)布