作為百年名校，上海交通大學在國內外頗具知名度，許多優勢學科的科學研究也一直處于國際領先地位。近兩周，上海交通大學連續在Science發表2篇鈣鈦礦光伏研究成果，引起廣泛關注。實際上，自2015年以來，上海交通大學鈣鈦礦光伏研究領域就聲名鵲起，在Science/Nature上已經至少發表4篇文章，包括3篇Science和1篇Nature。其中，韓禮元教授團隊發表2篇Science和1篇Nature，趙一新團隊發表1篇Science。（如有疏漏，敬請告知）有鑒于此，我們簡單回顧了一下上海交通大學近年來在鈣鈦礦光伏器件研究領域的部分重要成果，希望對相關領域的研究人員和技術人員有所啟發。
2015年，韓禮元教授帶領的團隊發展了一種以重摻雜無機材料為電荷傳輸層的新策略，極大地提高了電荷傳輸能力，增強了器件穩定性，首次獲得了15%，1cm2的器件認證效率。2. 發展無溶劑非真空大面積高品質鹵化鉛鈣鈦礦薄膜制備方法
2017年，韓禮元教授帶領的團隊發展了一種無溶劑、非真空的新型沉積方法，可用于制備大面積高品質鹵化鉛鈣鈦礦薄膜。這種方法依靠胺絡合物前驅體轉化成鈣鈦礦薄膜，然后經過壓力處理，實現沒有針孔，高度均勻的高品質大面積鈣鈦礦薄膜。基于該方法，研究人員制備了一種基于TiO2-介孔結構的鈣鈦礦太陽能電池，開孔面積為36.1cm2，首個獲得12.1%的大面積鈣鈦礦模塊認證效率記錄。更重要的是，這種新型的沉積方法不需要溶劑，可在空氣中，較低溫度下進行，為大面積鈣鈦礦光伏器件的低成本制造提供了便利。
2019年，趙一新團隊及其合作者發展了一種高穩定的全無機β-CsPbI3薄膜，具有更廣泛的光譜響應和增強的相穩定性。研究人員通過用碘化膽堿表面處理進一步減輕了鈣鈦礦層中裂縫和空洞的影響，增加了電荷載流子壽命，并改善了β-CsPbI3吸收層和載流子選擇性接觸之間的能級對準。由處理過的材料制成的鈣鈦礦太陽能電池具有高度可重復性和穩定的效率，在45±5℃的環境條件下達到18.4％。
2019年，韓禮元帶領的團隊報道了一種穩固鈣鈦礦半導體異質結的新策略。他們在富鉛鈣鈦礦薄膜表面沉積氯化氧化石墨烯薄膜，通過形成氯-鉛鍵、氧-鉛鍵將兩層薄膜結合在一起，形成新的異質結結構。一方面，成鍵讓氯化氧化石墨烯能夠與鈣鈦礦表面牢固結合，穩定的異質結結構可以有效減少鈣鈦礦半導體薄膜的分解和缺陷的產生。另一方面，氯化氧化石墨烯本身致密，覆蓋的好，能夠阻礙離子移動，減少了逃逸離子對電荷傳輸層功能性的破壞。
具有穩定異質結結構的鈣鈦礦器件，經老化后，電荷傳輸層表面電勢分布仍然均勻，電荷傳輸層中鈣鈦礦分解產物未見明顯增多。具有該異質結結構的鈣鈦礦太陽能電池，在一個標準太陽光光強和60 °C條件下連續工作1000小時的后，仍然保有初始效率的90%，而且電池的穩態輸出效率通過了國際公認電池評測機構-日本產業技術綜合研究所（AIST）光伏技術研究中心的認證。近年以來，鈣鈦礦光伏技術已經成為國際科技前沿研究領域競相發展的關鍵核心技術，我國科學家在該領域的研究已經處于國際第一梯隊。期待上海交通大學在這一領域不斷突破，我國各個研究單位的鈣鈦礦研究能夠不斷發展，早日占領技術的戰略制高點，實現鈣鈦礦光伏技術的規模商業化。
