有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦材料由于具有吸收系數(shù)高，激子束縛能低和載流子壽命長(zhǎng)，且元素儲(chǔ)量豐富和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)迅速成為光電器件研究領(lǐng)域的“寵兒”。

近年來(lái)，科研人員采用有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦材料作為光吸收層，在太陽(yáng)能電池方面的研究取得了巨大成功，其光電轉(zhuǎn)換效率從2009年的3.8%劇增到2019年的25.4%，該效率已經(jīng)超過(guò)目前所有薄膜太陽(yáng)能電池效率。在薄膜鈣鈦礦太陽(yáng)能電池如火如荼發(fā)展的同時(shí)，鈣鈦礦量子點(diǎn)因其發(fā)光波長(zhǎng)可調(diào)、窄帶發(fā)射、量子效率高等特點(diǎn)，也掀起了一股研究熱潮。

研究人員發(fā)現(xiàn)，通過(guò)控制鈣鈦礦納米晶的形貌與尺寸，可調(diào)節(jié)其能級(jí)結(jié)構(gòu)和光電性能。將鈣鈦礦量子點(diǎn)引入到太陽(yáng)能電池中，不僅可提高對(duì)太陽(yáng)光的利用率，還能避免鈣鈦礦薄膜中通過(guò)混合鹵化物調(diào)節(jié)帶隙所引起的組分偏析和效率不穩(wěn)定等問(wèn)題。雖然鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的種種得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)使其在基礎(chǔ)研究和商業(yè)化領(lǐng)域成為一匹黑馬，但由于鈣鈦礦材料在潮濕環(huán)境和光照條件下具有較差的環(huán)境穩(wěn)定性，容易發(fā)生分解并造成電池效率降低或失效，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的商業(yè)化道路進(jìn)展依舊緩慢。

為獲得高效穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件，西安交通大學(xué)電信學(xué)部闕文修教授聯(lián)合美國(guó)布朗大學(xué)Chen Ou博士團(tuán)隊(duì)、Nitin P. Padture與Yuanyuan Zhou教授團(tuán)隊(duì)，采用陽(yáng)離子交換法合成Cs1-xFAxPbI3鈣鈦礦合金量子點(diǎn)，將其沉積在FAPbI3薄膜表面，形成具有富銫表面的光吸收層，可減少電池器件中光生載流子的復(fù)合。與FAPbI3薄膜組裝的太陽(yáng)能電池相比，Cs1-xFAxPbI3量子點(diǎn)修飾的FAPbI3基太陽(yáng)能電池的環(huán)境穩(wěn)定性得到了顯著提高。鈣鈦礦量子點(diǎn)通過(guò)與相似組分的薄膜相互融合，為制備高效穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池提供了一種新的可能。

(關(guān)鍵字：太陽(yáng)能)