浅谈钙钛矿太阳能电池技术与发展
钙钛矿太阳能电池发展趋势
钙钛矿太阳能电池发展趋势
随着能源需求的不断增长和环保意识的提高，太阳能电池逐渐成为一种广受欢迎的可再生能源。
在太阳能电池中，钙钛矿太阳能电池以其高效率、低成本和优良的稳定性而备受瞩目。
未来几年，钙钛矿太阳能电池的发展趋势将呈现以下几个方面：
1. 提高效率：钙钛矿太阳能电池的效率已经接近传统硅基太阳能电池，但仍有进一步提高的空间。
未来，研究人员将继续探索新的材料、结构和工艺，以提高钙钛矿太阳能电池的效率。
2. 降低成本：钙钛矿太阳能电池的制造成本较低，但仍需要进一步降低成本，以提高其市场竞争力。
未来，钙钛矿太阳能电池将采用更先进的制造工艺和更经济的材料，以降低成本。
3. 提高稳定性：钙钛矿太阳能电池的稳定性一直是研究人员关注的焦点之一。
未来，研究人员将继续探索新的材料和结构，以提高钙钛矿太阳能电池的稳定性和寿命。
4. 应用拓展：钙钛矿太阳能电池已经在太阳能发电领域得到了广泛应用，但未来还有更广阔的应用前景。
例如，钙钛矿太阳能电池可以应用于电动汽车、消费电子等领域，为人们提供更加环保和可持续的能源。
综上所述，钙钛矿太阳能电池将继续在效率、成本、稳定性和应用拓展等方面取得进展，成为未来太阳能电池发展的重要方向之一。
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钙钛矿太阳能电池 激光共聚焦
钙钛矿太阳能电池是当前研究的热点之一，其高效能量转换和低成本制备的特点吸引了众多研究者的关注。
而激光共聚焦技术作为一种新型的纳米加工技术，被广泛应用于钙钛矿太阳能电池的制备和性能优化中。
本文将从钙钛矿太阳能电池的基本原理、激光共聚焦技术的工作原理以及两者结合的应用等方面进行探讨，并展望这一技术在未来的发展前景。
一、钙钛矿太阳能电池的基本原理1. 光电转换原理钙钛矿太阳能电池利用了卤化物钙钛矿材料的优异光电转换性能，其工作原理是当太阳光照射到钙钛矿太阳能电池上时，光子被材料吸收并激发电子，从而产生电子-空穴对。
通过电场的作用，电子和空穴被分离，从而产生电流，实现光能到电能的转换。
2. 结构特点钙钛矿太阳能电池通常由导电玻璃、导电氧化物、电子传输层、钙钛矿吸收层、空穴传输层和阳极组成。
其中，钙钛矿吸收层是整个太阳能电池的核心部分，其材料的选择和制备工艺对太阳能电池的性能具有至关重要的影响。
二、激光共聚焦技术的工作原理激光共聚焦技术是一种利用激光束在聚焦点高度局部集光来加热、溶解或者蒸发材料的技术。
其工作原理主要包括以下几个方面：1. 激光聚焦原理：通过透镜将激光束聚焦到几微米甚至纳米级的小尺寸聚焦点，从而实现高度局部的加热效果。
2. 材料加工过程：激光聚焦点的高温作用下，材料会发生瞬时的熔化、汽化或者化学反应，从而实现对材料的加工和改性。
3. 控制系统：激光共聚焦技术通常采用计算机控制激光束的移动轨迹和加工参数，以实现对材料的精确加工和控制。
三、钙钛矿太阳能电池与激光共聚焦技术的结合应用1. 激光修饰钙钛矿薄膜激光共聚焦技术可以对钙钛矿薄膜进行局部区域的修饰和优化。
通过控制激光聚焦点的位置和功率密度，可以实现对钙钛矿薄膜的表面形貌和光学性能的调控，从而提高太阳能电池的光电转换效率和稳定性。
2. 激光刻蚀电极结构钙钛矿太阳能电池中的电极结构对器件性能有着重要的影响。
激光共聚焦技术可以实现对电极结构的精确刻蚀和微纳米加工，从而改善电极与钙钛矿薄膜的接触性和光电传输效率。
钙钛矿太阳能电池的研究现状与展望
钙钛矿太阳能电池的研究现状与展望钙钛矿太阳能电池是近年来备受关注的一种新型光伏技术，其高光电转化效率和低成本的特点使其受到了广泛的研究和应用。
本文将介绍钙钛矿太阳能电池的研究现状，探讨其展望和未来的挑战。
一、钙钛矿太阳能电池的基本原理钙钛矿太阳能电池由电池组件、电池电路、电子输运层、阳极和阴极等多个组成部分组成。
电池组件是最重要的组成部分，其中含有钙钛矿材料，该材料具有优异的光吸收性能和电子传输性能，可以将光能转化为电能。
在阳极和阴极之间，通过电荷的运输来产生电流。
二、研究现状目前，钙钛矿太阳能电池的研究主要集中在提高其能效和稳定性方面。
近年来，通过不断优化钙钛矿材料的性能和晶体结构，钙钛矿太阳能电池的能效得到了较大的提升。
2019年，perovskite-silicon-tandem太阳能电池实现了25.2%的能效，对于大面积光伏发电应用具有重要意义。
然而，钙钛矿太阳能电池的稳定性仍然是阻碍其商业化应用的重要因素。
钙钛矿太阳能电池易受潮湿、高温、光辐射和氧化等因素的影响，导致其能效显著降低。
为了解决这个问题，研究人员经过不断尝试，提出了不同方案，如使用稳定性较好的材料代替传统钙钛矿材料或改进了制备工艺和钙钛矿太阳能电池的晶体结构等。
三、展望与未来挑战钙钛矿太阳能电池的未来发展前景十分广阔。
其高光电转化效率和低制造成本有望使其成为未来光伏电池市场的主导技术。
钙钛矿太阳能电池还有许多优点，如透明性、柔性和颜色可控性，可以满足不同应用领域的需要，如窗户、墙壁等。
尽管钙钛矿太阳能电池呈现出灿烂的发展前景，但其稳定性问题，导致其其商业化应用发展仍然面临挑战。
研究人员需要不断探索新的材料和技术来提高其稳定性，保障其长期稳定性能，以促进其正式商业化应用。
另外，提高钙钛矿太阳能电池的制备效率和批量化制备能力也是未来的重要挑战。
总之，钙钛矿太阳能电池是一种非常具有发展前景的新型光伏技术。
在未来，随着技术的不断升级和优化，其能够在可再生能源领域发挥更大的作用，并且广泛应用于民用和商业领域。
钙钛矿太阳能电池的发展与应用前景
钙钛矿太阳能电池的发展与应用前景钙钛矿太阳能电池（Perovskite Solar Cell）是当前太阳能电池领域研究的热点之一。
它因其高转换效率和低制造成本而备受关注。
在过去数年，这项技术已经得到极大的发展，并且在未来几年内将会有更多的突破。
本文将介绍钙钛矿太阳能电池的发展现状以及其应用前景。
一、钙钛矿太阳能电池的基本原理钙钛矿太阳能电池是以钙钛矿晶体为光电转换材料，将太阳能转化为电能的一种太阳能电池。
一个钙钛矿太阳能电池通常由光敏层、电子传输层、空穴传输层和电极层四部分组成。
光敏层是钙钛矿晶体，负责将太阳能转化为电子能。
电子和空穴通过电子和空穴传输层分别向电极层和逆转转义层移动。
电极层提供电子以及空穴的收集，同时在操作过程中，电极层也会起到隔离光的作用。
二、钙钛矿太阳能电池的发展现状钙钛矿太阳能电池的历史可以追溯到20世纪90年代，但是由于其稳定性等问题，一直不能用于商业化应用。
2012年，韩国科学家Kim等在钙钛矿太阳能电池材料中添加了一些有机荧光材料，制造出效率达到15%的太阳能电池。
2013年，日本东京大学及其合作伙伴研制的钙钛矿太阳能电池的效率从10.9%提升到12.8%。
自此之后，钙钛矿太阳能电池的转换效率和稳定性不断得到提升。
目前，钙钛矿太阳能电池的转换效率已经达到20%以上。
这意味着，钙钛矿太阳能电池能够比一些传统的太阳能电池更高效地将太阳能转化为电能。
另外，钙钛矿太阳能电池的成本低于传统太阳能电池。
由于钙钛矿太阳能电池制造工艺简单，材料成本低廉，因此相较于传统太阳能电池，制造成本更低。
同时，钙钛矿太阳能电池还可以实现柔性设计，便于应用于各种形状和场景之中。
这颗耀眼的太阳能电池在未来应用领域也会变得越来越广泛。
三、钙钛矿太阳能电池的应用前景钙钛矿太阳能电池具有比传统太阳能电池更高的效率以及更低的制造成本，因此其应用前景广阔。
下面就介绍几个具有潜力的应用领域。
1. 家庭屋顶太阳能系统钙钛矿太阳能电池的高转换效率和低制造成本意味着，在未来，家庭太阳能系统将会变得更加普遍。
钙钛矿太阳能电池的发展现状及展望
钙钛矿太阳能电池的发展现状及展望最近儿年，钙钛矿太阳能电池作为在低成本光伏领域的重大突破而变得很有名。
此电池的光电转换效率已接近效率超过15%的硅晶太阳能电池。
令人惊异的是，如此惊人的成就在短短5年就已完成。
在2009年时钙钛矿太阳能电池的光电转换效率才仅有3.8%.从那以后，这个领域就呈儿何级数扩散。
在这种情况下，我们归纳了钙钛矿太阳能电池的基本工作原理和实验室制备方法。
同时总结了此类电池现在存在的问题和未来发展方向。
关键词：光伏、钙钛矿、太阳能电池、光电转换效率背景介绍随着现代化社会的高速发展，能源问题日益突出。
LI前经济发展所需要的能源大部分来自经地球儿十万年存储下来的化石能源。
根据中国科学院院士、中国科学院能源研究委员会副主任严陆光在武汉四中参加武汉口万市民科学活动时作出的估计，根据现在已探明的储量和消耗水平计算，化石能源中石油可用30 至50年，天然气可用60至80年，煤炭可用时间稍微长一些，大约100至200 年。
同时山于化石能源的消耗造成的环境污染同样不容忽视。
化石能源的燃烧会产生氮、硫氧化物，形成酸雨，破坏环境（如树林、动物大量死亡，估讣被腐蚀等），产生得二氧化碳会形成温室效应，破坏生态平衡，同时会产生引发呼吸道疾病的细微粉尘。
化石燃料的使用也是造成雾霾问题的一大原因。
因此，寻找可替代的，清洁的能源已迫在眉睫。
太阳能是世界上最为丰富的能源之一。
地球上一年的太阳照射产生的能量高达1.5X1013千瓦时。
而我们正在大量使用的化石能源，其已探明储量，石油为1.75X10：'千瓦时，煤炭为1.4X1015千瓦时，天然气为5.5X1015千瓦时。
由此可看出，一年的太阳能总量超过了已探明的化石能源总储量的100倍。
太阳能也是一个永无止境的能源供应，相对于化石能源只能支持百年左右。
使用太阳能的问题在于太阳能的转化效率以及成本。
光伏电池是目前前景最好的途径之一，它可直接将光能转化成电流。
钙钛矿太阳能电池的研究与开发
钙钛矿太阳能电池的研究与开发钙钛矿太阳能电池是目前颇受瞩目的新型太阳能电池之一，拥有比硅太阳能电池更高的转换效率和更低的成本，并且具有较高的稳定性和可制备性。
本文将从矿物学、制备技术、应用前景等方面对钙钛矿太阳能电池进行详细探讨。
一、矿物学基础钙钛矿是一种自然界中存在的矿物，化学式为ABX3，其中A和B是两种阳离子，通常是较大的有机阳离子，X代表较小的负离子，通常是氧离子。
在钙钛矿结构中，A离子通常占据着晶体中心，形成一个由四面体组成的堆积结构，B离子位于四面体的顶点处，并且与四面体之间有规律的配位关系。
钙钛矿太阳能电池中采用的是一种由有机阳离子质子化后形成的钙钛矿结构，称之为钙钛矿外延膜（perovskite-like film）。
二、制备技术来自于锂离子电池产业的溶液法制备技术是制备钙钛矿太阳能电池最常用的方法。
制备的过程包括沉积、驱动和结晶三部分。
首先，在玻璃基片上镀上一层钛氧化物膜，接着通过溶液法在钛氧化物膜表面形成钙钛矿外延膜，根据需要，可以在表面镀上几个纳米银电极。
最后，在太阳照射下形成电荷并将其从太阳能电池中输出电流。
这种技术比其他制备技术更简单易行，并且在低温条件下工作。
三、应用前景由于其较高的效率和成本优势，钙钛矿太阳能电池具有巨大的应用潜力。
除了可以作为太阳能电荷控制器和添加到现有的硅太阳能电池中以提高效率外，它还可以在新技术和新市场中发挥作用。
例如，在背包、手提电脑等家电和电子装置等小型装置中应用，以及在大型太阳能电厂中应用以分散太阳能的损耗。
此外，由于其制备和组装完全可以自动化，因此也可在大规模制造中采用。
总之，钙钛矿太阳能电池作为一种新型太阳能电池，具有各种显著的优势，其矿物学基础、制造技术和应用前景也非常广泛。
随着科技的进步和应用的不断推广，钙钛矿太阳能电池的前景必将得到进一步的发展和完善。
钙钛矿太阳能电池国内外现状和发展趋势
钙钛矿太阳能电池国内外现状和发展趋势钙钛矿太阳能电池是一种新型的高效太阳能电池技术，具有高转换效率、低成本、可制备柔性器件等优点，因此备受关注。
本文将从国内外现状和发展趋势两个方面来探讨钙钛矿太阳能电池的发展情况。
一、国内现状近年来，中国在钙钛矿太阳能电池领域取得了显著进展。
国内多所高校和研究机构投入大量资源进行钙钛矿太阳能电池的研究和开发工作。
在材料研究方面，中国科学院、清华大学等机构提出了一系列改进和创新，如引入新的钙钛矿材料、优化电池结构等。
在工艺制备方面，国内研究机构不断改进制备工艺，提高了钙钛矿太阳能电池的制备效率和稳定性。
此外，国内企业也开始投入到钙钛矿太阳能电池的生产中，推动了产业化进程。
二、国外现状国外在钙钛矿太阳能电池领域的研究也非常活跃。
英国、美国、德国等国家的研究机构和企业在钙钛矿太阳能电池的研究和开发方面取得了很多成果。
例如，英国牛津大学的研究团队提出了一种新型的钙钛矿太阳能电池结构，大大提高了电池的稳定性和光电转换效率。
美国麻省理工学院的研究团队开发了一种可弯曲的钙钛矿太阳能电池，为柔性电子设备的应用提供了新的可能性。
三、发展趋势从国内外现状来看，钙钛矿太阳能电池的发展前景非常广阔。
未来的发展趋势主要集中在以下几个方面：1. 材料研究：钙钛矿太阳能电池的性能取决于材料的选择和优化。
未来的研究将聚焦于寻找更好的钙钛矿材料，提高电池的光电转换效率和稳定性。
2. 工艺制备：制备工艺的改进将有助于提高钙钛矿太阳能电池的制备效率和降低成本。
例如，采用新的工艺能够实现大规模生产，推动产业化进程。
3. 应用拓展：钙钛矿太阳能电池不仅可以用于传统的光伏发电，还可以应用于电动汽车、移动设备、建筑一体化等领域。
未来的发展将会进一步拓展钙钛矿太阳能电池的应用领域。
4. 环境友好：钙钛矿太阳能电池具有较低的能源消耗和环境污染，是一种环境友好型能源技术。
未来的发展将更加注重钙钛矿太阳能电池的可持续性和环境友好性。
钙钛矿太阳能电池的发展现状及未来前景
钙钛矿太阳能电池的发展现状及未来前景钙钛矿太阳能电池，这个名字听起来是不是有点高大上？它的背后藏着一个充满希望的故事。
想象一下，阳光洒在大地上，照耀着我们生活的每一个角落，而钙钛矿太阳能电池正是那把打开绿色能源大门的金钥匙。
说到钙钛矿，其实它是一种矿物，科学家们发现它的光电转换效率惊人，简直是“老虎”变“奶牛”的传奇。
相较于传统的硅基太阳能电池，钙钛矿不仅轻便，还能在低光照的情况下工作，真是“福星高照”呀。
发展现状方面，近年来，钙钛矿太阳能电池技术取得了突飞猛进的进展。
光是从实验室走向市场，这段路可不容易。
研究人员不断探索，尝试用不同的材料组合，力求让这种电池的稳定性更高、效率更好。
你知道吗？现在一些钙钛矿电池的转换效率已经超过了25%！这可不是小数字，意味着它能把阳光转化为电能的能力，简直比那些“心机”满满的传统电池强多了。
不过，听着听着，似乎有些小麻烦也冒了出来。
钙钛矿电池在长时间暴露于潮湿环境下容易降解，真是“水火无情”。
虽然科学家们已经在想方设法解决这个问题，但这就像是在给一只“活泼的小狗”上紧箍咒，难免让人担心。
不过，别忘了，科技的进步总是有惊喜。
在这条路上，有很多优秀的团队在奋力拼搏，致力于让钙钛矿电池更加坚固耐用。
每一次进步都让人感到“哇塞”，真希望不久的将来能看到它们在市场上大显身手。
聊到未来前景，钙钛矿太阳能电池的潜力就像无边无际的蓝天，令人期待。
我们生活在一个讲求可持续发展的时代，绿色能源成为了人们的首选，钙钛矿电池作为新兴力量，必定能在未来的能源市场中占据一席之地。
想象一下，未来的房顶上都是这类电池，阳光洒下，电能源源不断地供给家庭用电，那场景简直美得让人“心花怒放”！不仅如此，这种电池的生产成本也比传统电池低得多，能给我们的钱包带来“福音”。
随着技术的不断革新，钙钛矿太阳能电池的应用领域也在逐渐扩展。
除了常见的建筑外墙，未来我们或许能看到它在汽车、便携式设备上的身影。
想象一下，开车时阳光洒在车窗上，汽车自动充电，简直是“美梦成真”。
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浅谈钙钛矿太阳能电池技术与进展全华锋BY619102摘要：基于钙钛矿材料(CH3NH3PbI)制备的太阳能电池的效率由2009年的3.8%增长到了目前的20.2%，因为其较高的光吸收系数，较低的成本以及易于制备等优势引起了广泛的关注。
钙钛矿材料不仅可以作为光吸收层，还可以作为电子传输层(ETM)和空穴传输层(HTM)，由此可以制备不同结构的钙钛矿太阳电池：介孔结构、介观超结构、平面结构和有机结构等。
除此之外，钙钛矿材料的制备方法的多样性也使其更具吸引力，目前已有一步溶液法、两步连续沉积法、双源共蒸发法和溶液—气相沉积法。
本文主要介绍钙钛矿太阳电池的发展历程、工作原理、薄膜的制备方法以及各层的作用，最后对钙钛矿太阳电池面临的问题和发展前景进行介绍。
关键词：钙钛矿材料；太阳电池；光吸收层1.钙钛矿太阳电池的发展历程随着人类社会的不断发展与进步，由工业发展带来的能源和环境问题日益明显，化石燃料（石油、煤炭、天然气等）的有限储量及其燃烧带来的全球变暖问题使人们不得不去寻找和开发环保且可再生的新型能源。
太阳能来源丰富，取之不尽，用之不竭，而且太阳能绿色环保无污染，是未来有希望获得大规模应用的新能源之一，受到国际社会的广泛关注与研究。
将太阳能转换为电能的重要器件之一就是太阳电池。
2009年，日本人Kojim等首先将有机-无机杂化的钙钛矿材料应用到量子点敏化太阳电池中，制备出第一块钙钛矿太阳电池，并实现了 3.8%的效率。
但这种钙钛矿材料在液态电介质中很容易溶解，该电池仅仅存在了几分钟级宣告失败，随后，Park等人于2011年将CH3NH3PbI纳米晶粒改为2-3nm，效率达到了6.5%。
由于仍然采用液态电解质，仅仅经过10min，电池效率就衰减了80%。
为解决钙钛矿的稳定性问题，2012年Kim等人将一种固态空穴传输材料(spiro-OMeTAD)引入到钙钛矿太阳电池中，制备出第一块全固态钙钛矿太阳电池，电池效率达到了9.7%。
即使未经封装，电池在经过500小时后，效率衰减很小。
空穴传输层(HTM)的使用，初步解决了液态电解质钙钛矿太阳电池不稳定和封装困难的问题。
随后Snaith等首次将Cl元素引入到钙钛矿中，并使用Al2O3代替TiO2,证明钙钛矿不仅可以作为光吸收层，还可以作为电子传输层(ETM)，所得电池效率为10.9%。
同样是在2012年，瑞士的Etgar等在CH3NH3PbI后直接沉淀Au电极，形成CH3NH3PbI/TiO2异质结，所得的电池效率为7.3%。
这说明钙钛矿材料除了可以作为光吸收层和电子传输层，还可以作为空穴传输层。
钙钛矿太阳电池自2013年开始迅猛发展，Gratzel等人首次使用两部沉积法制备钙钛矿薄膜，电池效率达到了15%，随后Snaith等人采用共蒸发的方法制备钙钛矿薄膜，形成一种全新的平面异质结电池，引起了全世界的关注。
同样在2013年Yong等人采用溶液法和蒸发法相结合的方法制备钙钛矿薄膜，所得电池效率为12.1%。
2014年初韩国KRICT研究所已经将钙钛矿电池的转换效率提高到17.9%，到5月份，Yong 等人通过掺Y修饰的TiO2层，将电池转换效率提高到19.3%。
现在KRICT研究所已经制备出转换效率达到20.2%的钙钛矿太阳电池，并已通过认证。
2. 钙钛矿太阳电池的结构及原理2.1 钙钛矿太阳电池的结构如图1(a)所示的介孔结构的钙钛矿太阳电池为:FTO导电玻璃、TiO2致密层、TiO2介孔层、钙钛矿层、HTM层、金属电极。
在此基础上,Snaith等把多孔支架层n型半导体TiO2换成绝缘材料Al2O3，形成如图1(b)所示的一种介观超结构的异质结型太阳电池更进一步地，去掉绝缘的支架层，如图3(c)所示，制备出具有类似于P-I-N结构平面型异质结电池，(a)(b)(c)图1 钙钛矿太阳电池结构(a)介孔结构(b)介观超结构(c)平面结构2.2钙钛矿太阳电池的工作原理在光照下，能量大于光吸收层禁带宽度的光子将被光吸收层中材料吸收，同时使该层中价带电子激发到导带中，并在价带中留下空穴；由于光吸收层导带能级高于电子传输层的导带能级时，光吸收层中导带电子会注入到电子传输层的导带中；电子进一步运输至阳极和外电路，而光吸收层的价带能级低于空穴传输层的价带能级时，光吸收层中的空穴注入到空穴传输层；空穴运输到阴极和外电路构成完整的回路，其中，致密层的主要作用是收集来自钙钛矿吸收层注入的电子，从而导致钙钛矿吸收层电子－空穴对的电荷分离，此外致密层还起到阻挡作用，防止钙钛矿与FTO的接触从而造成电子与FTO的复合。
图2 钙钛矿太阳能电池结构示意图2.3钙钛矿吸收层钙钛矿作为吸收层，在电池中起着至关重要的作用。
以CH3NH3PbI为例，钙钛矿薄膜作为直接带隙半导体，禁带宽度为1.55eV电导率为10-3S/m，载流子迁移率为50cm2/(V·s)吸收系数105，消光系数较高，几百纳米厚薄膜就可以充分吸收800nm以内的太阳光，对蓝光和绿光的吸收明显要强于硅电池。
且钙钛矿晶体具有近乎完美的结晶度，极大地减小了载流子复合，增加了载流子扩散长度，可高达1µm(掺Cl)，这些特性使得钙钛矿太阳电池表现出优异的性能。
钙钛矿型光吸收材料的基本结构为ABX3，A离子的作用为提供晶格内的电荷补偿，并且A粒子的大小可以影响材料的光学特性和禁带宽度。
B离子的作用也会影响到形成半导体材料的禁带宽度。
目前已有用Sn2+替代Pb2+制备出的钙钛矿吸收层，这不仅有利于钙钛矿太阳电池的商业化生产，还减少了重金Pb造成的污染。
卤族X的作用主要体现在随着半径的增加，吸收光谱向长波段方向移动。
例如，通过掺入Br和调整Br的含量，使得钙钛矿材料的禁带宽度可在1.5~2.2eV可以调整，这为以钙钛矿太阳电池作为顶电池的叠层电池提供了很好的基础。
图3 典型的钙钛矿晶体和与之匹配的高效空穴传输材料在以钙钛矿吸材料为光吸收层的太阳电池中，自由电荷的产生有两种方式：一是光照下热力学能直接将电子和空穴分离开来；二是受束缚的电子在电子传输材料和钙钛矿吸收层材料的界面处分离以及受束缚的空穴在钙钛矿吸收层材料和空穴传输层的界面处分离出来。
最后形成的自由电子和空穴分别传输到对应电极上。
钙钛矿吸收层主要作用是：吸收太阳光产生电子－空穴对，并能髙效传输电子－空灰对、电子、空穴至相应的致密层和有机空穴传输层；有机空穴传输层主要作用是收集与传输来自钙钛矿吸收层注入的空穴，并与ｎ型致密层一起共同促进钙钛矿吸收层电子－空穴对的电荷分离。
2.4空穴传输层HTM作为空穴传输层，必须满足以下条件：HOMO能级要高于钙钛矿材料的价带最大值，以便于将空穴从钙钛矿层传输到金属电极；具有较高的电导率，这样可以减小串联电阻及提高FF；HTM层和钙钛矿层需紧密接触。
目前应用最广泛的HTM层材料spiro-OMeTAD是小分子结构，可与钙钛矿层保持良好的接触，能够更好地实现空穴的传输。
另外HTM的选择可以影响电池的填充因子，韩国的Seok小组采用不同的材料(spiro-OMeTAD，PTAA、PCDTBT等)作为空穴传输层，做了一系列的对比试验。
结果表明采用spiro-OMeTAD作为HTM层PCE=8%，FF=58.8%，PTAA作为HTM层PCE=12%，FF=72.7%。
即通过提高填充因子，电池效率得到了较大提升。
虽然钙钛矿材料相对便宜，spiro-OMeTAD 价格昂贵，而且空穴迁移率较低。
Christians等发现采用CuI制成的无机空穴导电材料可以替代spiro-OMeTAD。
CuI的空穴迁移率要比spiro-OMeTAD高两个数量级，所得电池串联电阻变小，但是电池的开压较小(仅为0.62V)，因此电池效率仅为8.3%。
除CuI外，CuSCN，NiO也被用作HTM层，这些无机HTM层的应用提高了电池的稳定性。
表1 部分以Spiro-OMeTad为空穴传输材料PSC的光电效率相比于有机空穴传输材料, CuI, CuSCN 和NiO 等无机P型半导体材料因为具有可溶剂处理、空穴迁移率高和带隙宽等特点, 显示出了作为廉价、高效的空穴传输材料的应用前景。
Christians 等首次将CuI 作为空穴传输材料应用于CH 3NH 3PbI 3 钙钛矿电池中, 就得到了高达6% 的PCE, 对应器件的JSC, VOC 和FF 分别为17.8 mA/cm 2，0.55 V 和0.62。
对应条件制备的Spiro-OMeTad 为空穴传输材料的电池的PCE、JSC、VOC 和FF 分别为7.9%，16.1 mA/cm2, 0.79 V和0.61。
阻抗谱测试表明CuI 制备的电池与spiro-OMeTAD 制备的电池相比, 具有较低的复合电阻, 器件内的电荷复合较多, 致使开路电压VOC较低。
CuI 的电导率比Spiro-OMeTAD 的电导率高2个数量级, 因而CuI 制备的器件有着较高的FF。
降低CuI 制备的器件的复合可以使CuI 成为spiroOMeTAD 在钙钛矿电池中作为空穴传输材料的有力竞争者。
氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)已经作为无机空穴传输材料应用在有机发光二极管和有机太阳能电池中。
Wu等首次使用GO作为反型钙钛矿电池的空穴传输材料,制备的电池结构为ITO/GO/CH3NH3PbI3−x Cl x/PCBM/ZnO/Al，电池效率最高为12.4%，对应的JSC，VOC和FF分别为17.46mA/cm2，1.00V和0.71 XRD 测试表明GO膜上制备的钙钛矿膜结晶性得到显著增强,且有明显的(110)面取向，GO膜的存在还增加了钙钛矿膜的覆盖率, 同时更有利于空穴的提取。
以上无机空穴传输材料在钙钛矿电池中的应用, 为钙钛矿电池的商业化途径提供了新的选择。
部分无机空穴传输材料制备的电池性能见表2。
表2 几种无机空穴传输材料的PSC性能参数2.5电子传输层电子传输材料的基本作用是与钙钛矿吸收层形成电子选择性接触(electron selective contact),则要满足能级匹配(图4列举了一些常见电子传输材料的LUMO 或者导带能级), 提高光生电子抽取效率, 并有效地阻挡空穴向阴极方向迁移, 通过分别控制电子传输层和空穴传输层的厚度, 能平衡载流子在各层的传输, 避免电荷积累对器件寿命的影响。
另外, 在钙钛矿太阳能电池中, 电子传输材料经常被用于形成介观框架, 除了有利于钙钛矿晶体的生长, 同时缩短光生电子从钙钛矿体内到n型半导体间的迁移距离,能有效降低复合率。
鉴于钙钛矿吸收材料的优越载流子传输性能，CH3NH3PbI3的电子和空穴迁移率达到10cm2·V−1·s−1量级并拥有大于100nm的扩散长度(在CH3NH3PbI3−x Cl x中更高达1µm)，最近出现不少无空穴传输层(hole-conductor-free)的异质结钙钛矿太阳能电池取得高效率的报道,但并没有高效无电子传输层钙钛矿太阳能电池器件的相关报道,曾经有学者直接在FTO制备CH3NH3PbI3太阳能电池,仅得到1.8%的效率和0.33的填充因子，而相同制备工艺但以TiO2为电子传输层的器件最高效率可达13.7%。