进入21世纪以来，能源问题逐渐成为困扰各国可持续发展的焦点问题，而伴随着世界经济的进一步发展，能源与污染的矛盾显得愈发突出。

根据中国科学院的数据，中国的pM2.5，百分之六十来自于燃煤和燃油，也就是化石能源的燃烧[1]。

近年来，各种新兴能源技术例如太阳能、风能等技术正走向人们的日常生活，而太阳能被认为是最具发展潜力和应用前景的能源。

在”十三五”发展规划中，我国到2020年，太阳能发电装机容量需达到1.6亿千瓦，在电力结构中的比重约7%，其中单晶硅电池的产业化转化效率需达到23%以上，多晶硅电池转换效率达到20以上，新型薄膜太阳能电池实现产业化，热发电效率达到20%左右。

[2] 相比于单晶硅、多晶硅等传统太阳能电池，在近些年异军突起的钙钛矿太阳能电池无疑是最近人们研究的重点，而全固态钙钛矿太阳能电池的发展则更为迅猛。

钙钛矿这个名称最早来源于俄国矿物学家 Lev Perovski，他发现了一种特殊结构的矿物#8212;#8212;钙钛氧化物（CaTiO3）。

如今钙钛矿已用来表示一类晶体结构，ABX3，其中 A，B 为阳离子，X为阴离子，X与A，B都可以成键，其结构如图1所示。

理想钙钛矿具有立方对称性，阳离子A与周围的12个 X 配位，呈立方八面体构型；B 与 6 个 X 配位，呈八面体构型。

即，A 处在晶胞的顶角(0,0,0)，B 处在晶胞的体心(1/2,1/2,1/2)，而 X 处在晶面心(1/2,1/2,0)[3]。

图1 钙钛矿的透视及三维结构图 钙钛矿太阳能电池的工作原理为：在光照下，若光子的能量高于光吸收层的禁带宽度，那么光吸收层即钙钛矿层中价带电子受光激发到达导带，在价带上就留下空穴；钙钛矿层的能级高于电子传输层的能级，所以被激发的导带电子注入到电子传输层，进一步输送至阳极和外电路；钙钛矿层价带能级低于空穴传输层价带能级，钙钛矿层中的空穴就会通过空穴传输层，进一步输送至阴极和外电路。