2009年，钙钛矿薄膜电池开始出现时转换效率仅为 3.8%，之后转换效率提升很快，到2018年时，实验室效率已经超过 23%。钙钛矿化合物的基本分子式为ABX3,A位置通常为金属离子，如 Cs+、Rb+，或者是有机官能团。如(CH3NH3;)、[CH (NH2)2]+; B位置通常是二价阳离子，如Pb2+和Sn2+离子;X位置一般为卤素阴离子，如 Br-、I-、Cl-。通过改变化合物的组分，钙钛矿化合物的禁带宽度在 1.2~3.1eV 间可调。钙钛矿电池在短波波长的高效光电转换，叠加对长波波长转换性能突出的电池，如异质结晶硅电池，理论上可获得30%以上的光电转换效率，突破晶硅电池 29.4%理论转换效率极限。2020年，这种叠层电池已经在德国海姆霍兹柏林实验室获得了 29.15%的转换效率，钙钛矿-晶硅叠层电池被认为是下一代主要电池技术之一。

    钙钛矿薄膜层采用两步法实现:先通过共蒸镀法，在带绒面的异质结电池表面沉积多孔Pbl2,和 CsBr 薄膜；然后采用旋涂方式覆盖上有机卤化物溶液(FAI，FABr)。有机卤化物溶液渗入蒸镀的无机薄膜孔隙后，在150度反应并晶化成钙钛矿膜层。这样获取的钙钛矿薄膜厚度为 400~500nm，和底层异质结电池串联优化电流匹配。钙钦矿薄膜上的电子传输层为 LiF 和 C60，依次通过热蒸镀方法获得，然后原子层沉积缓冲层 Sn02，再磁控溅射 TCO 作为透明前电极。这种叠层电池可靠性优于钙钛矿单层电池，但仍需改善钙钛矿薄膜在水汽、光、热等环境影响下的稳定性。

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