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1.2 钙钛矿太阳能电池 钙钛矿太阳能电池属于薄膜太阳能电池的一种，其结构与染料敏化太阳能电池（DSSC）的结构相似，将染料敏化电池中常用的有机染料替换成钙钛矿材料，即形成了早期的钙钛矿太阳能电池[5]。
1.2.1 钙钛矿材料 钙钛矿太阳能电池的光吸收层是一种有机-无机杂化的钙钛矿材料，其化学式为 ABX3 （A ： CH3NH3+； B ： Pb2+； X ： I–， Br–或Cl–）因其晶体结构与金属有机化合物钛酸钙（CaTiO3）相同，故称之为钙钛矿材料。钙钛矿材料的晶体结构如图 1.1所示[6]。PbX6 构成八面体形状，并且相互连接，组成了三文结构框架，CH3NH3+嵌入其中。作为光吸收材料，该种类型的材料具有适合的能带结构，如 CH3NHPbI3 为直接带隙半导体 ，其禁带宽度为1.5eV，而可见光能量在 1.64-3.19 eV，所以其在可见光范围内可以表现出良好的光吸收性能，并且很薄的厚度（约 300 nm）就足以吸收全部的可见光进行光电转换[7]。