近日，我所薄膜硅太阳电池研究组（DNL1606）刘生忠研究员，王开副研究员团队在《先进科学》（Advanced Science）上发表综述文章，该文章总结和探讨了有机无机复合铅卤钙钛矿电池的最新研究进展及其潜在的应用价值。

有机-无机杂化钙钛矿材料具备优异的光电性质，包括消光系数高、带隙可调、载流子扩散距离长等特点，基于该类材料制备的光伏器件被称为钙钛矿太阳能电池。经过近十年发展，PSC的光电转换效率已经达到25.7%，直逼单晶硅太阳能电池（最高效率26.7%）。PSC这一新兴器件的产业化研究正在全世界范围内如火如荼地进行中。

  近年来，传统单晶硅电池产业虽几经波折，但仍发展迅速，产业链条更加成熟，其成本不断降低，在室外民用和工业用电等光伏领域的优势明显并牢固占据主导地位。因此，PSC若想产业化，其应用方向应是填补晶硅电池的空白领域，主要包括：①柔性电池，用于可穿戴集成等领域；②半透明电池，用于与建筑物集成制造发电窗等；③室内弱光发电电池，用于降低建筑物耗能和物联网领域；④与其他电池匹配构建叠层电池，突破单节电池Shockley–Queisser（SQ）极限，提升效率以降低度电成本。而与之对应，除柔性电池应用外，由于人类视觉响应较敏感波长为500-600 nm，所以半透明电池需要钙钛矿禁带宽度≥2.0 eV；依据室内光源种类和SQ极限推测，室内弱光发电电池的最优禁带宽度约为1.9 eV；而以常见的硅或碲化镉为底电池构筑叠层电池时所需顶电池的禁带宽度在1.67~1.80 eV内。另外，宽带隙钙钛矿在光电催化和发光领域亦具有应用前景。因此，从产业化角度出发，与常规带隙（1.5~1.6 eV）PSC相比，发展宽带隙（1.7~2.3 eV）PSC具有相同或更加重要的理论意义和应用价值。

鉴于此，本团队总结了宽带隙钙钛矿太阳能电池的进展，重点论述了宽带隙钙钛矿组分调控、优化策略和器件性能上，并系统评估了宽带隙钙钛矿相分离和电压损失问题。然后，讨论了宽带隙钙钛矿太阳能电池在半透明器件、室内光伏和各种多结叠层器件中的各种应用，并评估了它们的挑战和前景。最后，我们对宽带隙钙钛矿太阳能电池的未来发展进行了展望。

该工作得到中国科学院战略性先导科技专项，国家自然科学基金，大连化学物理研究所创新基金项目，中国科学院大连清洁能源国家实验室合作基金，辽宁省自然科学基金，大连市青年科技之星、知识创新工程等项目的资助。

链接：https://doi.org/10.1002/advs.202105085