隨著關于鈣鈦礦太陽能電池技術的最新進展頻繁見諸報端，鈣鈦礦太陽能電池正在走進人們的視野，并被譽為太陽能產(chǎn)業(yè)的一匹“黑馬”。
鈣鈦礦，英文名perovskite，是一種普通的金屬有機化合物晶體，主要成分是鈦酸鈣（CaTiO3）。1839年德國礦物學家古斯塔夫-羅斯（GustavRose）在俄羅斯中部境內(nèi)的烏拉爾山脈上發(fā)現(xiàn)了一塊特殊的巖石樣本，于是決定以地質(zhì)學家LevPerovsk來命名。不過后來我們普遍指的鈣鈦礦電池（全稱：鈣鈦礦型甲胺鉛碘薄膜太陽能電池）并不是用這個礦石材料制成的，而是使用了與鈣鈦礦晶體結構相似的化合物。
（鈣鈦礦晶體結構示意圖）
鈣鈦礦的結構是ABX3的形式。這種結構在每個角共享一個BX6正八面體，其中B是金屬陽離子（Sn2+或Pb2+），X是一價陰離子（Cl-，Br-或I-）。鈣鈦礦中的陽離子A被用來抵消電荷使材料達到電中性，它可以是半徑較大鹼金屬離子等，甚至可以是一個分子。
在薄膜太陽能電池日漸興起的今天，CIGS薄膜太陽能電池幾乎占據(jù)了大半個版面。但是作為太陽能電池家族中的一員，鈣鈦礦太陽能電池正在嶄露頭角。
鈣鈦礦自2009年以來開始被用于太陽能電池研究，并被世界各地的多個實驗室和企業(yè)反復驗證。從2009年到2014年的短短5年間，鈣鈦礦太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率從3.8%一下躍升至19.3%，提高了5倍。其效率進步之快，成本之便宜，生產(chǎn)之容易，以至于被《科學》期刊評為2013年的10大科學突破之一。
2009年，日本桐蔭橫浜大學的宮坂力通過將薄薄的一層鈣鈦礦（CH3NH3PbI3和CH3NH3PbBr3）當做吸光層應用于染料敏化太陽能電池，制造出了鈣鈦礦太陽能電池。當時的光電轉(zhuǎn)換率為3.8%。后來研究者對電池進行了改進，轉(zhuǎn)換效率翻倍。雖然轉(zhuǎn)換效率提高了，但還要面對一個致命問題，即鈣鈦礦中的金屬鹵化物容易在電池的液體電解質(zhì)中發(fā)生水解，導致電池穩(wěn)定性低，壽命短。
2012年8月，由格拉茲爾領導的韓國成均館大學與洛桑理工學院實驗室將一種固態(tài)的空穴傳輸材料（holetransportmaterials，HTM）引入太陽能電池，電池效率一下提高到了10%，也解決了電池不穩(wěn)定的問題，并比以前更容易封裝。
2013年，牛津大學的亨利-司奈斯將電池中的TiO2用鋁材（Al2O3）代替，鈣鈦礦不僅成為了光的吸收層，也同時是傳輸電荷的半導體材料。鈣鈦礦電池的轉(zhuǎn)換效率一下攀升到15%。
