经过短短几年的发展，有机-无机卤化铅钙钛矿太阳能电池（PSC）的器件效率已突破23%，成为一种有望进一步降低光伏发电价格的新型光伏体系。虽然钙钛矿太阳能电池的能量转换效率的记录近年来不断被刷新，但是迄今为止高效钙钛矿电池大部分尺寸都在1cm²以下，基本在0.03到0.1cm²左右，随着器件有效面积的扩大，器件效率呈明显的下降趋势，尺寸放大已经成为制约其工业化进程的瓶颈之一。其主要原因如下：一、功能层材料问题：随着器件尺寸的放大，各功能层如钙钛矿活性层、电荷传输层、电极层的缺陷也随之增加，会导致载流子的提取和传输效率大幅降低，进而影响光伏器件效率和稳定性。二、制备工艺问题：目前高效钙钛矿光伏器件在制备中普遍采用的旋涂工艺，器件尺寸的增加，会导致旋涂过程中不同位置的线速度差别过大，形成薄膜缺陷。三、成本问题：与传统光伏技术相比，钙钛矿电池的主要组件可以使用廉价的材料和涂布工艺制备而实现低成本生产，但是目前高效钙钛矿器件通常使用昂贵的材料（如Spiro-OMeTAD和金电极）以及真空沉积技术，因此低成本和高性能之间的权衡是钙钛矿光伏商业化必须考虑的重要问题。

近日，万博体育bet （先进材料研究院）黄维院士、秦天石教授团队发表了题为“Materials toward the Up-scaling of Perovskite Solar Cells: Progress, Challenges and Strategies”的综述性文章，文章对大面积钙钛矿电池的发展、电池结构、薄膜的制备方法做了介绍，并详细探讨了大面积钙钛矿太阳能电池各个功能层材料的进展、遇到的挑战和解决的策略，分别从钙钛矿活性层材料、空穴传输材料、电子传输材料和电极材料的角度出发总结了近期在钙钛矿光伏器件扩大化方面的重要突破和未来可能的发展方向。该综述文章发表在Advanced Functional Materials（DOI:10.1022/ADFM.201803753）上，第一作者为王芳芳副教授。

该工作得到了国家重点研发计划、国家973项目、江苏省自然科学基金的支持。

文：王芳芳；审核：王建浦

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201803753

文章附件：秦天石-AFM