钙钛矿半导体

钙钛矿半导体 ，钙钛矿结构具有（有机无机复合层状钙钛矿化合物）半导体在太阳能电池和半导体激光器的下一代如光半导体装置被期待作为。

包含碘化锡作为无机骨架并与有机阳离子结合的层状化合物是其电子结构（带隙或带宽）可以由有机阳离子控制的半导体。金属卤化物类似物通常显示出很少的导电性，而碘化锡体系通过掺杂显示出高导电性。

卤化铅半导体（CH3NH3PbI3）于2009年首次被报道为太阳能电池材料。2016年，据报道转换效率高达21.0％。由于可以通过印刷技术制造，因此预计价格会更低。

除了太阳能电池以外，还发现了用作发光二极管和半导体激光器的潜力，并且有望进一步研究。由于可以通过印刷技术来制造，因此如果通过喷墨等将用于RGB的每种颜色的钙钛矿半导体材料施加到基板上，则可以制造不需要滤色器的柔性大面积显示器以用于数字标牌。

钙钛矿太阳能电池（perovskite solar cells），是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池，属于第三代太阳能电池，也称作新概念太阳能电池。钙钛矿太阳能电池还具有成本低， 制备工艺简单，以及可制备柔性、透明及叠层电池等一系列优点。

在接受太阳光照射时，钙钛矿层首先吸收光子产生电子-空穴对。由于钙钛矿材激子束缚能的差异，这些载流子或者成为自由载流子，或者形成激子。而且，因为这些钙钛矿材料往往具有较低的载流子复合几率和较高的载流子迁移率，所以载流子的扩散距离和寿命较长。

然后，这些未复合的电子和空穴分别被电子传输层和空穴传输层收集，即电子从钙钛矿层传输到等电子传输层，最后被FTO收集；空穴从钙钛矿层传输到空穴传输层，最后被金属电极收集，当然，这些过程中总不免伴随着一些使载流子的损失，如电子传输层的电子与钙钛矿层空穴的可逆复合、电子传输层的电子与空穴传输层的空穴的复合（钙钛矿层不致密的情况）、钙钛矿层的电子与空穴传输层的空穴的复合。要提高电池的整体性能，这些载流子的损失应该降到最低。

最后，通过连接FTO和金属电极的电路而产生光电流。