這才是真的高手！鈣鈦礦太陽能領域的十大重量級人物

作為全球研究最為火熱的新型光伏技術，鈣鈦礦太陽能技術取得了舉世矚目的發展和進步。第一塊鈣鈦礦太陽能電池出現在日本研究機構，當時的功率轉換效率僅為3.8%，十年之后它的效率已經被中國研究機構刷新至23.7%，實現了指數式增長。在過去十年的鈣鈦礦太陽能電池研究中，數以萬計的科研學者投身其中，推動著鈣鈦礦太陽能技術的發展，且每年有數千篇的研究成果被相繼報道，成績斐然。回顧過去的十年，有太多的學者值得被銘記，有太多的成果值得被傳頌，因此從眾多優秀學者中挑選出區區十位是一項巨大的挑戰。縱然如此，筆者從研究成果的原創性、啟發性和延續性等方面精選出以下十位極具代表性的人物（排名不分前后）：

1、Tsutomu Miyasaka

?人物簡介：

Tsutomu Miyasaka是日本化學家、教育家和科學家，是桐蔭橫浜大學生物醫學工程系教授。他的研究主要集中在光電轉換領域，包括增強半導體電極光功能界面處的電荷傳輸來實現光化學過程。他在設計低溫溶液印刷工藝制造染料敏化太陽能電池和固態混合光伏（PV）電池方面做出突出貢獻。自2006年他發現有機無機雜化鈣鈦礦作為PV材料并于2012年制造出高效PV器件以來，他的研究已轉向鈣鈦礦光伏器件的開發。

人物評價：

Tsutomu Miyasaka選用有機-無機雜化鈣鈦礦材料CH₃NH₃PbI₃和CH₃NH₃PbBr₃取代傳統DSSCs中的有機染料作為新型光敏化劑，制備出首個真正意義的鈣鈦礦太陽能電池，從此拉開了鈣鈦礦吸光材料研究的序幕。過去十年中，Tsutomu Miyasaka累計發表100余篇鈣鈦礦太陽能電池研究成果，其中引用次數超過1000次的有1篇，他的H指數高達49。Miyasaka憑借其在鈣鈦礦光伏研究的突出貢獻于2017年獲得日本化學學會獎和Clarivate“引文桂冠獎”，他也被認為是鈣鈦礦太陽能電池“三大奠基人”之一，目前小組保持的效率記錄為21.1%。

高引：Organometal Halide Perovskites as Visible-Light Sensitizers for Photovoltaic Cells(J. Am. Chem. Soc.,?2009, 10.1021/ja809598r)? ? 被引頻次: 7000+

本文首次發現兩種有機鹵化物鈣鈦礦納米晶體CH₃NH₃PbBr₃和CH₃NH₃PbI₃可以有效地敏化TiO₂用于光電化學電池中的可見光轉換。附著在介孔TiO₂薄膜上的鈣鈦礦納米晶體表現出強帶隙吸收。基于CH₃NH₃PbI₃的光伏電池實現800nm的光譜響應，太陽能轉換效率為3.8％，而基于CH₃NH₃PbBr₃的電池則顯示出0.96 V的高Voc，EQE為65％。

新作：Halide Perovskite Photovoltaics: Background, Status, and Future Prospects(Chem. Rev., 2019, 10.1021/acs.chemrev.8b00539)

這篇綜述描述了鈣鈦礦光伏技術的基本原理、最新研究進展、當前現狀以及對未來前景的看法，重點討論了改善高效器件內在和外在（環境）穩定性的策略。另外，文章也討論了混合鈣鈦礦結構組分工程的策略和挑戰，包括開發全無機和非鉛鈣鈦礦材料的潛力。回顧最新的前沿研究，文章描述了鈣鈦礦光伏器件和光電器件如工業X射線探測器和圖像傳感器件的前景。

2、Nam-Gyu Park

人物簡介：

Nam-Gyu Park是韓國材料科學家，是成均館大學化學工程系教授。Park自1997年以來一直在研究高效率介觀太陽能包括鈣鈦礦太陽能電池和染料敏化太陽能電池。

人物評價：

Nam-Gyu Park采用固態空穴傳輸材料Spiro-MeOTAD取代傳統DSSCs中的液態電解質制備出全球首個全固態鈣鈦礦太陽能電池，器件效率高達9.7%，且穩定性顯著提升，這也是高效鈣鈦礦太陽能電池的開端。過去十年中，Nam-Gyu Park累計發表200余篇鈣鈦礦太陽能電池研究成果，其中引用次數超過1000次的有5篇，H指數為78。同樣地，Nam-Gyu Park也于2017年獲得Clarivate“引文桂冠獎”，他也被認為是鈣鈦礦太陽能電池“三大奠基人”之一，目前小組保持的效率記錄為22.6%。

高引：Lead Iodide Perovskite Sensitized All-Solid-State Submicron Thin Film Mesoscopic Solar Cell with Efficiency Exceeding 9%(Sci. Rep.,?2012, 10.1038/srep00591)? ? ?被引頻次: 4000+

本文首次報道了采用甲基銨碘化鉛CH₃NH₃PbI₃納米顆粒（NPs）作為光捕獲劑的固態介觀異質結太陽能電池。鈣鈦礦NPs是通過CH₃NH₃I與PbI₂反應生成的，并沉積在亞微米厚的介觀TiO2薄膜上，孔隙能夠被空穴導體Spiro-MeOTAD滲透。該固態電池在AM 1.5太陽光照射下可也產生超過17 mA/cm²的大Jsc，Voc為0.888 V，FF為0.62，功率轉換效率（PCE）為9.7％，迄今為止報道的此類電池的最高值。另外，與CH₃NH₃PbI₃敏化液態電池相比，使用固態空穴導體顯著改善了器件的穩定性。

新作：Perovskite Cluster-Containing Solution for Scalable D-Bar Coating toward High-Throughput Perovskite Solar Cells(ACS Energy Lett., 2019, 10.1021/acsenergylett.9b00042)

本文報道了適用于大面積鈣鈦礦薄膜涂布的前體液，該涂布液是通過氣-固-液轉化制備的含有預制鈣鈦礦簇的溶液。在100 cm²以上的區域內，線棒涂布可以在20 s內形成具有四方/立方超晶格結構的CH₃NH₃PbI₃薄膜，薄膜呈現高度優選取向，導致電池的平均功率轉換效率（PCE）為17.01％，冠軍PCE高達17.82％。

3、Henry J. Snaith

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人物簡介：

Henry J. Snaith是英國材料科學家，是牛津大學物理系教授。他的工作重點是開發新型光伏材料以及理解和調控器件界面物理過程。最引人注目的貢獻是他最近發現了金屬鹵化物鈣鈦礦的顯著光伏性質，鈣鈦礦太陽能電池是目前發展速度最快的光伏發電技術。2010年，Henry J. Snaith創辦了牛津光伏有限公司（Oxford PV），他是Oxford PV的聯合創始人兼首席科學家。

人物評價：

Henry J. Snaith采用寬禁帶介孔Al₂O₃取代傳統n型半導體介孔TiO₂制備出全球首個“介孔超結構”鈣鈦礦太陽能電池，證實了介孔TiO₂在鈣鈦礦器件中的非必要性，實現了從傳統介觀鈣鈦礦太陽能電池向平面鈣鈦礦太陽能電池的過渡。另外，Snaith在全真空沉積鈣鈦礦吸收層、柔性鈣鈦礦太陽能電池、全無機鈣鈦礦基太陽能電池、全鈣鈦礦疊層電池等方面都取得了開創性成果。在過去十年中，Henry J. Snaith累計發表400余篇鈣鈦礦太陽能電池研究成果，其中引用次數超過1000次的有14篇，H指數為117。Snaith在下一代太陽能技術方面所做出的杰出工作，他在2017年獲得Clarivate“引文桂冠獎”，也被認為是鈣鈦礦太陽能電池“三大奠基人”之一，目前小組保持的效率記錄為28%（兩端子鈣鈦礦/硅疊層）。

高引：Efficient Hybrid Solar Cells Based on Meso-Superstructured Organometal Halide Perovskites(Science,?2012, 10.1126/science.1228604)? 被引頻次: 5000+

本文報道了一種低成本可溶液加工的太陽能電池，該電池采用具有強烈可見到近紅外光吸收的高結晶度鈣鈦礦吸收劑，單結器件在模擬全日照下取得了10.9％的功率轉換效率。 這種“介觀-超結構太陽能電池”表現出極少的能量損失。盡管這種鈣鈦礦吸光劑具有1.55 eV相對較窄的帶隙，但它可以產生超過1.1 V的Voc。這種特殊功能源于使用介孔氧化鋁作為惰性支架，其可以支撐吸收劑致使電子留在鈣鈦礦中并通過鈣鈦礦傳輸。

新作：Solution-Processed All-Perovskite Multi-junction Solar Cells(Joule,?2019, 10.1016/j.joule.2019.01.007)

本文展示了使用高揮發性乙腈/甲胺（ACN / MA）溶劑型鈣鈦礦溶液來實現完全溶液加工吸光劑、傳輸層和復合層以用于單基板全鈣鈦礦串聯和三結太陽能電池。結合FA_0.83Cs_0.17Pb(Br_0.7I_0.3)₃（1.94 eV）和MAPbI₃（1.57 eV）的雙端子串聯器件達到了超過15％的穩態PCE。另外，實驗表明MAPb_0.75Sn_0.25I₃（1.34 eV）窄帶隙鈣鈦礦也可以通過ACN / MA溶劑系統進行加工，這是第一個概念型驗證，使單基板全鈣鈦礦三結太陽能電池的開路電壓達到了2.83 V。光學和電子模型預估最先進的三結器件結構可以實現26.7％的PCE。

4、Michael Gr?tzel

??人物簡介：

Michael?Gr?tzel是瑞士材料科學家和化學家，是瑞士EPFL光子與界面實驗室教授。Gr?tzel開創了分子光伏新領域，率先構思和實現了基于染料光捕獲劑的介觀光伏系統，可以媲美甚至超過最先進的平面固態p-n結太陽能電池的性能，將光伏領域從二極管的光吸收原理推向了分子水平。這個新型光伏系統的原型是染料敏化太陽能電池（DSSCs），也被稱為“Gr?tzel電池”。最近，Gr?tzel也在鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）的發展中也發揮了關鍵作用，PSCs的迅速崛起引起了廣泛的研究興趣。Gr?tzel也是太陽能燃料領域的領導者，這是提供可儲存的未來可再生能源的關鍵技術。Michael Gr?tzel在介觀太陽能電池領域成績卓越，被譽為“DSSCs之父”。

人物評價：

Michael Gr?tzel首創兩步連續沉積法制備鈣鈦礦薄膜的新工藝，基于該工藝的鈣鈦礦太陽能電池獲得14.6%的Newport認證效率，這是全球第一個得到權威認證的鈣鈦礦太陽能電池效率。這種先沉積鹵化鉛層，緊接著沉積有機胺鹵化物使其轉化為鈣鈦礦吸光層的工藝經過不斷的演化和改進，至今仍在深深地影響著高效鈣鈦礦太陽能電池的發展。Gr?tzel領導的團隊曾兩次入選NREL編制的“Best Research-Cell Efficiencies chart”。在過去十年中，Michael Gr?tzel累計發表400余篇鈣鈦礦太陽能電池研究成果，其中引用次數超過1000次的有7篇，H指數為249，目前小組保持的效率記錄為23.25%。

高引：Sequential deposition as a route to high-performance perovskite-sensitized solar cells(Nature,?2013, 10.1038/nature12340)被引頻次: 5000+

本文描述了一種兩步連續沉積工藝在多孔金屬氧化物膜內形成鈣鈦礦顏料。首先將PbI₂溶液引入到多孔納米二氧化鈦膜中，然后通過將其暴露于CH₃NH₃I溶液中使其轉化成鈣鈦礦。研究發現一旦兩種組分接觸，轉化就會在納米多孔主體內立即發生，這可以更好地控制鈣鈦礦形態。使用這種技術制造的固態介觀太陽能電池極大地提高了其性能可重復性，并能夠實現約15％的功率轉換效率（在標準AM1.5G測試條件下）。

新作：Supramolecular Engineering for Formamidinium‐Based Layered 2D Perovskite Solar Cells: Structural Complexity and Dynamics Revealed by Solid‐State NMR Spectroscopy(Adv. Energy Mater.,?2019, 10.1002/aenm.201900284)

本文提出了二維鈣鈦礦材料的超分子工程概念，在二維鈣鈦礦A₂FA_n-1Pb_nI3_n+1中選用（金剛烷-1-基）甲基銨作為A位間隔物能夠表現出強范德華相互作用和結構適應性的傾向。分子設計轉化為具有不同組分和維度的理想結構特征和晶相。在沒有任何額外處理或使用反溶劑情況下室溫沉積A₂FA₂Pb₃I₁₀的介觀器件效率超過7％，這種性能的改善伴隨著在潮濕環境條件下的高操作穩定性，表明了該方法在鈣鈦礦太陽能電池中的實用性，并為未來的超分子設計奠定了基礎。

5、Yang Yang ?人物簡介：

Yang Yang是美國材料物理學家，是加州大學洛杉磯分校材料科學與工程系教授，是塔納斯（Carol and Lawrence E. Tannas Jr.）科研基金贊助的首位講座教授。Yang在有機電子、有機/無機界面工程以及相關器件（如光伏電池，LED和存儲設備）的開發和制造領域擁有豐富的專業知識。他對有機光伏（OPV）領域的顯著貢獻是增強了解聚合物形態及其對器件性能的影響，并發明了反式OPV、反式串聯OPV、 LCD光伏偏振器和透明OPV等器件。Yang聯合Solarmer Energy Inc.和芝加哥大學Luping Yu教授一起參與創建了數個OPV效率世界紀錄。最近，他的團隊已進入鈣鈦礦太陽能電池領域，通過界面工程和改進晶體生長過程實現了19.3％的功率轉換效率。

人物評價：

Yang Yang團隊首創氣相輔助溶液沉積鈣鈦礦薄膜工藝，該工藝簡單可控，重復性高，適合于高質量鈣鈦礦薄膜的擴展化制造，意義非凡。另外，團隊通過界面工程設計實現了全球第一個能量轉換效率超過19%的鈣鈦礦太陽能電池。在過去十年中，Yang?Yang累計發表200余篇鈣鈦礦太陽能電池研究成果，其中引用次數超過1000次的有4篇，H指數為139，目前小組保持的效率記錄為21.2%和22.43%（兩端子鈣鈦礦/CIGS疊層）。

高引：Planar Heterojunction Perovskite Solar Cells via Vapor-Assisted Solution Process(J. Am. Chem. Soc., 2013,?10.1021/ja411509g)? ?被引頻次: 1000+

本文展示了一種低溫蒸汽輔助溶液沉積多晶鈣鈦礦薄膜的新工藝，該多晶膜具有完整的表面覆蓋率、低表面粗糙度和微米級的晶粒尺寸。基于這種工藝制備的CH₃NH₃PbI₃平面異質結鈣鈦礦太陽能電池實現了12.1％的高功率轉換效率。

新作：Caffeine Improves the Performance and Thermal Stability of Perovskite Solar Cells(Joule, 2019,?10.1016/j.joule.2019.04.005)

本文展示了咖啡因分子可以改善MAPbI₃和CsFAMAPbI₃鈣鈦礦太陽能電池的器件性能和熱穩定性。咖啡因和Pb²⁺離子之間的強相互作用充當“分子鎖定”，增加薄膜結晶的活化能，實現了具有高度優選取向、改善電子性質、減少離子遷移和增強熱穩定性的鈣鈦礦膜。基于咖啡因改性MAPbI₃的平面n-i-p鈣鈦礦太陽能電池取得了19.8％的穩態效率，即使在85°C氮氣中長時間連續退火仍可保留85％以上的初始效率。

6、Yibing?Cheng

??人物簡介：

Yibing Cheng（程一兵）是武漢理工大學材料科學與工程學院客座教授，是澳大利亞工程院院士，是國家“千人計劃”特聘專家。程一兵院士是無機非金屬（陶瓷）材料領域的專家，在染料敏化太陽能電池研究中作出了許多重大成就，其研究工作享譽國內外。

人物評價：

Yibing Cheng團隊創造性地采用吹氣代替反溶劑萃取使鈣鈦礦薄膜快速結晶，該工藝更顯綠色環保，重復性強，人們對吹氣工藝的優化和演變使薄膜的質量不斷提高。另外，團隊也是反溶劑萃取制備高質量鈣鈦礦薄膜工藝的早期開創者之一。在過去十年中，Yibing Cheng累計發表200余篇鈣鈦礦太陽能電池研究成果，其中引用次數超過1000次的有1篇，H指數為66，目前小組保持的效率記錄為20.56%。

高引：Gas-assisted preparation of lead iodide perovskite films consisting of a monolayer of single crystalline grains for high efficiency planar solar cells(Nano Energy,?2014, 10.1016/j.nanoen.2014.08.015)? ? ? ? 被引頻次: 300+

本文報道了一種簡便的氣體輔助溶液加工技術，該技術改變了旋涂過程中鈣鈦礦的成核動力學和晶體生長，由此產生了致密堆積且非常均勻的鈣鈦礦薄膜。采用這種新技術制作的平面p–i–n結構鈣鈦礦太陽能電池的平均功率轉換效率為15.7±0.7％，具有高度可再現性，冠軍器件的效率為17.0％，穩態效率為16.5％。

新作：Fatigue stability of CH₃NH₃PbI₃?based perovskite solar cells in day/night cycling(Nano Energy,?2019, 10.1016/j.nanoen.2019.02.005)

本文通過連續12小時晝/夜循環測試系統地研究了具有各種結構鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）（平面、介觀和反式）的降解機制，建立了PSC老化不穩定性與器件物理之間的關系。通過對日/夜循環測試分析得出PSC晝/夜循環測試中的老化行為可以通過循環離子遷移機制證實，其中在光照下離子向電極界面移動并在黑暗中移回本體。這種循環離子遷移在塊狀鈣鈦礦中會產生缺陷而不破壞晶體結構。

7、Sang II Seok

?人物簡介：

Sang II Seok是韓國材料化學家，是蔚山科學技術大學（UNIST）能源與化學工程學院教授，兼任韓國化學技術研究所（KRICT）研究員。自2006年以來，他的研究主要集中在介孔結構/半導體納米晶體（包括量子點和有機金屬鹵化物鈣鈦礦材料）/有機空穴導體用于高性能無機-有機混合光伏電池包括光電探測器、太陽能電池以及其他新型應用。

人物評價：

Sang II Seok團隊創造性地采用反溶劑萃取快速結晶工藝制備出高質量的混鹵鈣鈦礦薄膜，反溶劑萃取工藝至今仍是制備高品質鈣鈦礦薄膜的最有效方法之一。Sang II Seok團隊曾五次入選NREL編制的“Best Research-Cell Efficiencies chart”。在過去十年中，Sang II Seok累計發表100余篇鈣鈦礦太陽能電池研究成果，其中引用次數超過1000次的有6篇，H指數為52。目前該小組保持的效率記錄為24.21%（0.094 cm2）。

高引：Solvent engineering for high-performance inorganic-organic hybrid perovskite solar cells(Nat. Mater.,?2014, 10.1038/nmat4014)? 被引頻次: 3000+

本文報道了基于溶液加工介觀和平面結構鈣鈦礦太陽能電池的關鍵工藝，使用CH₃NH₃Pb(I_1-xBr_x)₃（x=0.1-0.15）作為吸光層，PTAA作為空穴傳輸材料，γ-丁內酯和二甲基亞砜（DMSO）作為混合溶劑，然后進行甲苯滴注形成CH₃NH₃I-PbI₂-DMSO中間相，進而產生極其均勻和致密的鈣鈦礦層，顯著改善了太陽能電池性能，認證的功率轉換效率為16.2％，且無回滯現象。

新作：Stabilization of Precursor Solution and Perovskite Layer by Addition of Sulfur(Adv. Energy Mater.,?2019, 10.1002/aenm.201803476)

本文報道了無機-有機雜化鈣鈦礦(FAPbI₃)_0.95(MAPbBr₃)_0.05前體溶液如何隨時間降解以及如何有效抑制這種降解，并討論了降解相關機理。前體溶液降解與前體液中MA陽離子去質子化產生揮發性甲胺密切相關。由于胺-硫配位，元素硫（S8）的添加極大地穩定了前體溶液，而不損害太陽能電池的功率轉換效率（PCE）。此外，引入硫來穩定前體溶液導致電池穩定性提高。

8、Aditya D. Mohite

??人物簡介：

Aditya D. Mohite是美國材料物理學家，是萊斯大學George R. Brown工程學院副教授，兼任洛斯阿拉莫斯國家實驗室（LANL）材料科學家。他的研究興趣包括基于新興材料集成器件的合成、表征、制造和光物理學，致力于開發高效薄膜光能轉換技術如光伏，光催化等。Mohite博士對理解和控制分層2D材料、有機和無機材料界面的光學物理過程感興趣，同時他也熱衷于應用相關界面感應技術如光電流、時間分辨PL、電吸收、阻抗譜等來研究電荷重組和能量轉移過程。

人物評價：

Aditya D. Mohite團隊首次報道了采用熱鑄溶液沉積技術制備出具有超大晶粒尺寸的鈣鈦礦薄膜，這種高溫襯底誘導鈣鈦礦快速結晶工藝具有很好的借鑒意義。在此基礎之上，團隊制備制備出首個效率超過10%的二維Ruddlesden–Popper鈣鈦礦太陽能電池，且器件穩定性極其優異，開啟了高效穩定二維鈣鈦礦太陽能研究的黃金時代。在過去十年中，Aditya D. Mohite累計發表100余篇鈣鈦礦太陽能電池研究成果，其中引用次數超過1000次的有1篇，H指數為37。

高引：High-efficiency solution-processed perovskite solar cells with millimeter-scale grains(Science, 2015, 10.1126/science.aaa0472)? ?被引頻次: 1000+

本文展示了一種基于溶液加工的熱鑄沉積技術，該技術可以生長出致密、無針孔且具有毫米級晶粒的有機金屬鹵化物鈣鈦礦薄膜，相應的平面太陽能電池效率接近18％，無遲滯現象，具有較高的重現性。

新作：Structural and thermodynamic limits of layer thickness in 2D halide perovskites(PNAS,?2019, ?https://doi.org/10.1073/pnas.1811006115)

本文報道了用單晶X射線衍射來確認高n值二維有機鉛碘化物鈣鈦礦(CH₃(CH₂)₂NH₃)₂(CH₃NH₃)₅Pb₆I₁₉（n=6）和(CH₃(CH₂)₂NH₃)₂(CH₃NH₃)₆Pb₇I₂₂（n=7）的晶體結構，證實了兩種新材料的有效合成，并提供了“(CH₃(CH₂)₂NH₃)₂(CH₃NH₃)₈Pb₉I₂₈”（“n=9”）的間接證據。直接HCl溶液量熱測試顯示n> 7的二維鈣鈦礦具有不利的形成焓（ΔHf），表明形成更高n值同系物是極具挑戰性的。最后，這些較高的n二維鈣鈦礦太陽能電池效率基本在9-12.6％范圍內。

9、Mercouri G. Kanatzidis

??人物簡介：

Mercouri G.?Kanatzidis是美國化學家，是西北大學Charles E.&Emma H.Morrison化學教授和材料科學與工程系教授，兼任阿貢國家實驗室首席科學家。目前從事金屬硫屬化合物和鹵族化合物材料的設計、合成、深層表征技術及潛在應用研究。

人物評價：

Mercouri G.?Kanatzidis團隊對非鉛基鈣鈦礦材料的化學物理和光電性質進行了詳細的研究。團隊報道的首個錫基鈣鈦礦太陽能電池效率超過了5%，目前非鉛鈣鈦礦太陽能電池的研究依舊十分火熱。在過去十年中，Mercouri G.?Kanatzidis累計發表100余篇鈣鈦礦太陽能電池研究成果，其中引用次數超過1000次的有2篇，H指數為126。

高引：Lead-free solid-state organic-inorganic halide perovskite solar cells(Nature Photon., 2014, 10.1038/nphoton.2014.82) 被引頻次: 1000+

本文報道了基于溶液加工甲基碘化錫（CH₃NH₃SnI₃）鈣鈦礦半導體作為光捕獲劑的非鉛鈣鈦礦光伏器件，CH₃NH₃SnI₃鈣鈦礦材料具有1.3?eV的光學帶隙，并且在950nm處顯示仍有吸收，相較于CH₃NH₃PbI₃對應物（1.55eV）存在明顯的紅移。通過CH₃NH₃SnI_3-xBr_x的帶隙工程可以可控地調節可見光譜的吸收范圍，從而實現無鉛鈣鈦礦太陽能電池的功率轉換效率為5.73％。

新作：Ethylenediammonium-Based “Hollow”?Pb/Sn Perovskites with Ideal Band Gap Yield Solar Cells with Higher Efficiency and Stability(J. Am. Chem. Soc.,?2019, 10.1021/jacs.9b03662)

本文證明了含有超大乙二胺（en）雙陽離子的Pb/Sn混合鈣鈦礦{en}FA_0.5MA_0.5Sn_0.5Pb_0.5I₃可以表現出1.27-1.38 eV的理想帶隙，適用于制作更高效率的單結鈣鈦礦太陽能電池。{en}FA_0.5MA_0.5Sn_0.5Pb_0.5I₃結構中含有大量的Pb/Sn空位，并且具有更高的化學穩定性。這種新特性降低了暗電流和載流子陷阱密度，增加了Pb/Sn基鈣鈦礦薄膜的載流子壽命。因此，使用{en}FA_0.5MA_0.5Sn_0.5Pb_0.5I₃光吸收劑的太陽能電池優化PCE高達17.04％，且具有顯著提高的空氣穩定性。

10、Nitin P. Padture

?人物簡介：

Nitin P. Padture是美國材料物理學家，是布朗大學大學材料科學與工程系Otis E. Randall教授。他的研究興趣主要集中在合成、加工、表征和研究先進結構陶瓷和納米材料的性能，并應用于從噴氣發動機到太陽能電池和納米器件。

人物評價：

Padture團隊與中科院青能所逄淑平團隊合作提出甲胺氣體修復鈣鈦礦薄膜缺陷的新工藝(文章第一單位為青島能源所) ，引入甲胺氣體到高質量鈣鈦礦薄膜的工藝中來，正在不斷地發揮巨大的能量。在過去十年中，Nitin P. Padture累計發表100余篇鈣鈦礦太陽能電池研究成果，H指數為66。

高引：Methylamine-Gas-Induced Defect-Healing Behavior of CH₃NH₃PbI₃?Thin Films for Perovskite Solar Cells(Angew. Chem. Int. Ed.,?2015, 10.1002/anie.201504379) 被引頻次: 300+

本文報道了一種甲胺（CH₃NH₂）誘導CH₃NH₃PbI₃鈣鈦礦薄膜缺陷愈合的發現，鈣鈦礦薄膜在室溫下與CH₃NH₂氣體發生超快的可逆化學反應。這種缺陷愈合行為的關鍵是在這種神奇的鈣鈦礦-氣體相互作用過程中會形成CH₃NH₃PbI₃-(CH₃NH₂)_x中間液相。這項研究展示了該工藝的多功能性和可擴展性，且能夠顯著提升鈣鈦礦太陽能電池（PSC）性能。

新作：Improved SnO₂?Electron Transport Layers Solution‐Deposited at Near Room Temperature for Rigid or Flexible Perovskite Solar Cells with High Efficiencies(Adv. Energy Mater.,?2019, 10.1002/aenm.201900834)

本文報道了一種調節SnO₂納米晶ETL原位再生的新策略：使用紫外臭氧（UVO）預處理FTO或ITO基底表面以引入可控的表面吸附水痕量。這種新方法能夠產生全覆蓋的SnO₂ETL，它具有理想形態和結晶度，優異的光電性質。最后，基于新型SnO₂?ETL的剛性和柔性鈣鈦礦太陽能電池分別產生高達20.5％和17.5％的功率轉換效率。

往期回顧：

材料人報告|2019年第一季度鈣鈦礦太陽能電池研究詳情分析

鈣鈦礦太陽能電池圖鑒——2018年度ESI高被引論文中的鈣鈦礦太陽能電池匯總

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