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钙钛矿在太空光伏应用方面的进展
摘要：钙钛矿已成为光伏领域有前途的光收集器。由此产生的太阳能电池 (i) 薄而轻，(ii) 可通过溶液工艺生产，(iii) 主要使用低成本原材料，(iv) 可弯曲。这些特点使钙钛矿太阳能电池成为一种令人着迷的太空技术；然而，地外环境很容易导致设备过早失效。特别是高能辐射的存在是可能损害太空技术的最危险因素。本综述讨论了钙钛矿光伏在太空应用中的现状和前景。介绍了用于描述太空环境的主要因素，并给出了有关钙钛矿对质子、电子、中子和 γ 射线的辐射硬度的结果。重点介绍了此类材料辐射损伤背后的物理化学过程。最后，通过考虑空间环境对器件架构和组件选择的影响，讨论了钙钛矿太阳能电池在外星条件下的潜在用途。
钙钛矿在光伏领域的前沿应用
基于冯·诺依曼体系结构的传统计算机，内存与中央处理器是分离的，处理速度与数据传输速度的不匹配，导致在数字革命面前难以解决海量数据的快速处理和存储问题 [10]。神经形态计算受到生物神经形态系统的启发，由同时充当存储和处理单元的器件组成，可以并行处理大量数据，同时解决记忆墙问题 [11]。各种材料已被应用于塑性突触类器件，以在神经形态计算中同时发挥记忆和处理功能，例如忆阻器、相变材料、钙钛矿等[7，12，13]。基于钙钛矿的突触器件因功耗低、响应快、光电可调等优点而受到广泛欢迎[7，14−18]。Han et al.将CsPbBr 3 量子点与并五苯结合制成光子存储器（图1（a））。该器件表现出光学编程和电擦除的特性（图1（b））。展示了多种突触功能，可进一步应用于图像识别和分类[ 7 ]。
确定混合钙钛矿在成核和生长动力学各个阶段的超快载流子动力学
随着有机-无机杂化钙钛矿的技术应用范围不断扩大，从光伏太阳能电池到发光器件，再到纳米级晶体管，确定微结构在决定载流子动力学如何影响器件效率方面的作用至关重要。本文，我们报告了杂化钙钛矿在成核和生长动力学的各个阶段的电荷载流子的超快动力学。溶液加工制造技术，其旋涂条件经过优化以控制中间相的成核密度，在温度梯度退火后转化为杂化钙钛矿。该策略将最终形成大晶粒薄膜的成核和生长步骤解耦，使我们能够探测电子和载流子动力学的差异。令人惊讶的是，我们发现成核微晶已经显示出杂化钙钛矿的电子特性，并且与大晶粒杂化钙钛矿薄膜具有相似的飞秒到纳秒动力学。
立方卤化物 KCaCl3 钙钛矿在压力下的紫外至可见带隙工程用于光电应用：来自 DFT 的见解
Linh 等人 35 发现用离子半径较大的碱金属（M = Li、Na 和 K）取代（Bi 0.5 M 0.5 ）TiO 3 会增加其直接带隙。将 MCaF 3（M = K、Cs）中的 K 位取代为 Cs 位，可将带隙从间接变为直接，从而改善光学特性。36 Gillani 等人还报道将碱土金属（Mg、Ca、Ba）掺杂到 SrZrO 3 中可使带隙从间接变为直接。37,38 此外，利用静水压力将带隙从间接变为直接被证明是有益的，就像在许多立方钙钛矿中所看到的那样。 39 – 44 通过施加外部压力，卤化物立方钙钛矿 CsBX 3 (B ¼ Sn, Ge; X ¼ Cl, Br) 的带隙减小到零，从而导致半导体到金属的转变。45 – 49 在静水压力下，还对 Ca 基立方碱金属卤化物钙钛矿 KCaX 3 (X ¼ F, Cl) 50,51 和 ACaF 3 (A ¼ Rb, Cs) 进行了第一性原理研究。52,53