1991年，介观结构的染料敏化太阳能电池第一次登上舞台， Grauml;tzel课题组经过不断改进，研究出了全固态染料敏化太阳能电池[10]。

2012年，Park与Grauml;tzel课题组合作制备出了转化率高达9.7%的钙钛矿太阳能电池[11~14]。

随后Grauml;tzel课题组开发了一种连续沉积法，将光电转化效率提升至14.1%[15]，在此之后Seok课题组两次改写记录，将介观钙钛矿太阳能电池公正转化效率提升至20.1%[16~17]。

介观太阳能电池因其介孔特性被广泛关注，其具有原材料来源丰富,制备工艺简单,光电转换效率高等优点,组成结构为：FTO导电玻璃、TiO2致密层、TiO2介孔层、钙钛矿吸收层、HTM层、金属阴极。

在钙钛矿太阳能电池中，TiO2的存在十分重要，它不仅作为电子的传输层，同时还是支撑起太阳能电池的结构框架。

TiO2在工业上又叫钛白粉，在自然界中以锐钛矿、板钛矿、金红石三种形式存在，均是TiO6八面体结构，三种形式的不同晶型的相关参数如表1所示。

由表1可知，TiO2中Ti-O的键长短，且不等长，因此物质表面易吸收水分子形成羟基，具有表面超亲水性与强氧化性。

在工业上被广泛应用，可防紫外线、净化空气、通过反射太阳光以给地球降温等。

表1 不同晶型的TiO2的晶相参数[8] 而TiO2作为一种 N 型半导体材料，其具有很高的电子带隙（3.2eV）、良好的电子传输性能、优秀的光催化性能，在紫外线照射下产生电子-空穴对可将水或有机物氧化分解，与其他半导体材料相比，其化学性质稳定，价格低廉，因此在许多方面都有广泛的研究应用。

在太阳能电池领域，TiO2 由于合适的能级结构、较好的电子传输性能、高稳定性常被用于电子传输层。