（文章來源：材料牛）

【引言】

隨著全球工業化和人口的迅速崛起，對可再生能源的追求一直是一項緊迫的挑戰。由于其豐富，清潔和可持續性，太陽能被認為是未來替代化石燃料的實際來源之一。在過去的十年中，光伏（PV）技術在功率轉換效率（PCE）和應用方面取得了很大進展。目前，由于其高效率和穩定性，光伏市場一直以硅太陽能電池為主。另一方面，研究人員正專注于針對不同應用的新興光伏技術以及潛在的低成本。其中，鈣鈦礦太陽能電池（PSC）因其高PCE，簡便的制造工藝和低成本而有望徹底改變光伏技術。自2009年PSC問世以來，其PCE已達到24.2％，接近單結硅太陽能電池的創紀錄效率26.6％。雖然半透明（ST）PSC表現出比不透明電池更低的PCE，但由于它們有前景的應用而受到廣泛關注。最近，Oxford PV的鈣鈦礦-硅串聯太陽能電池（TSC）已獲得28％的PCE，接近光伏發電的應用。ST-PSC的性能由PCE和光學性質之間的平衡確定，例如平均可見光透射率（AVT），平均NIR透射率（ANT）和顯色指數（CRI），表明ST-PSC的顏色再生能力。最近的一些綜述強調了用于建造集成光伏（BIPV）的ST-PSC的發展，主要集中在鈣鈦礦吸收層和各種透明電極（TE）的制造上。

【成果簡介】

近日，南開大學張曉丹教授和羅景山教授總結了ST-PSC的最新進展，并討論了各功能層的關鍵要求，以實現具有高效率，高透明度，色彩可調性，中性色，靈活性，散熱性和智能功能的各種ST-PSC。由于ST-PSC在ST-PSC中的重要作用，ST-PSC的光管理（LM）作為一個小節進行了討論。隨后，描述了ST-PSC在BIPV和TSC中應用的關鍵要求和最新進展。最后，文章討論了ST-PSC的挑戰，并為未來的發展提供了一些看法。作者希望這篇綜述能夠闡明ST-PSC在各種應用中的設計和制造。該成果以題為“Semitransparent Perovskite Solar Cells: From Materials and Devices to Applications”發表在Adv. Mater.上。

【圖文導讀】

Figure 1.用于半透明太陽能電池的鈣鈦礦吸收劑

a）如下結構器件的透射光譜：玻璃/In2O3:H/PTAA/MAPbI3/PCBM/ZnO/ZnO

b）MAPbI3在25℃和60℃下在28.8℃（220℃）下的XRD峰強度

c）對于FA0.83Cs0.17PbBrxI3-x，CsPbBrxI3-x和FAxMA1-xPbBryI3-y的鈣鈦礦薄膜和相應的PSC的帶隙范圍和照片，其中x或y從0增加到1

d）ETL，HTL的能級和雙面ST-PSC的普通TE的功函數，使用具有微納米結構作為活性層的鈣鈦礦薄膜或鈣鈦礦

e-g）通過利用光學微腔（e），光晶體（f）和反射調制（g）來產生多個顏色的ST-PSC

Figure 2.ST-PSC的應用

a）運行中的BIPV的ST-PSC

b）具有熱鏡功能的ST-PSC的圖示

c-e）使用晶粒工程和帶隙調整（c），LM箔（d）或完全紋理結構（e）的高效TSC的結構示意圖。

f）用于水分解裝置的ST-PSC的示意圖。

【小結】

半透明太陽能電池（ST-SC）因其在許多領域的廣泛應用而備受關注，例如建筑集成光伏（BIPV），串聯設備和可穿戴電子設備。在過去十年中，鈣鈦礦太陽能電池（PSC）以其高效率和簡便的制備工藝徹底改變了光伏（PV）領域。 由于其大的吸收系數和帶隙可調性，鈣鈦礦為ST-SC提供了新的機會。在這篇綜述中，作者概述了從材料和器件到應用的ST-PSC的最新進展以及ST-PSC未來發展和挑戰。