一、概念

其中A组分通常是半径比较小的一价阳离子，比如铯、铷，也可以是半径较大的有机胺离子；B通常为二价过渡金属阳离子，如铅、锡等；X则为卤素阴离子，如氯、溴和碘。

钙钛矿以其优异的光电性能、可设计性强、制备工艺简单和原材料丰富等优势，目前在太阳能电池、发光二极管、光电探测器等领域有广泛应用。其中，钙钛矿电池具有制备工艺简单、成本低廉、可柔性化等优势，被认为是下一代太阳能电池的重要发展方向。

二、钙钛矿的应用领域

1. 光伏革命：下一代太阳能电池

钙钛矿最引人注目的应用是太阳能电池。其优势包括：

效率飞跃：2009年首次报道时效率仅3.8%，2023年已达25.7%，且理论极限可达33%。

叠层技术：与硅电池结合形成“钙钛矿-硅叠层电池”，效率突破30%。

透明与柔性设计：可制成半透明电池用于建筑光伏一体化（BIPV），或柔性电池用于无人机、物联网设备。

2. 发光与显示：新一代LED与激光器

钙钛矿材料在发光领域同样耀眼：

高色纯度：发射光谱窄，色彩鲜艳，适合广色域显示屏。

低成本电致发光：钙钛矿LED（PeLED）的亮度与效率媲美有机LED（OLED），但制备更简单。

可调发光波长：通过卤素调控，可覆盖从红外到紫外全光谱。

3. 探测与传感：高灵敏度器件

X射线探测器：钙钛矿对高能射线敏感，可用于医疗成像和安检设备。

光电探测器：响应速度快，在光通信、环境监测中潜力巨大。

4. 催化与能源存储

光催化产氢：利用太阳能分解水制氢，推动清洁能源发展。

电池电极材料：作为锂离子电池或钠离子电池的电极，提升储能密度。