钙钛矿在我们寻求一种廉价，高效的太阳能收集方法方面大有可为。随着有机分子的除尘，这些晶体结构已经能够将超过四分之一的入射到其上的光转换成电能。
从理论上讲，用正确的材料混合制成的钙钛矿晶体可以将这一限制提高到30％以上，优于基于硅的太阳能电池（目前是最丰富的太阳能电池板技术），而且成本要低得多。纸上一切都很好，但实际上，某些因素阻碍了该技术的发展。
在适当的条件下结合钙，钛和氧，您将形成重复的分子笼，这些分子笼看起来像一堆在其角落相连的盒子。
不管涉及的元素是什么，这种特定的晶体图案都称为钙钛矿结构。用碘化铅制成一个，放入甲基铵之类的有机化合物使之带正电荷，在阳光下飞溅，就可以产生电流了。
为了在这种能源转换中将效率提高到25％以上，工程师很快就知道要确保有足够的碘化物是有效的，这似乎可以确保钙钛矿晶格中的任何缺陷都得到很好的填充。
但是这个假设从未经过充分的检验，因此美国加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校的研究人员回到了最初的原理上来确定实际情况。
研究小组使用尖端计算方法来分析影响电子通过有机分子和碘化铅结构的混合混合物迁移的电子的量子行为，该团队发现添加更多的碘化物并不是建议的明智之举。
事实证明，系统中的缺陷并不是任何人所期望的。
钙钛矿笼子没有出现缺陷，而是有机成分（以前被认为是牢不可破的单元），它具有令人沮丧的弱点。事实证明，它们的氢可以立即消失。
首席研究员兼材料工程师张ie说：“甲基铵碘化铅是典型的混合钙钛矿。”
“我们发现，打破其中一个键并去除甲基铵分子上的氢原子非常容易。”
氢空位在电力公路中形成了一个相当不便的坑洼，阻止了当阳光将电子从周围的钙钛矿结构中释放出来时产生的电流。
张说：“当这些电荷被空缺捕获时，它们将无法再进行有用的工作，例如给电池充电或为电动机供电，从而降低了效率。”
尽管在此阶段该过程完全是理论上的，但这些计算还使团队可以找到解决该缺陷的方法。
与实验结果相匹配的一种可能性是，在碘化物浓度方面争取一个中间立场。
交换有机分子中的另一种阳离子（例如铯），或者更好的是，类似种类的有机化合物（如甲ami）也可能导致效率的根本提高。
将理论工作转化为实际的发电方法将需要更多的测试和计划。在计算中起作用的方法将需要被编织到在甲molecules分子周围生长钙钛矿无瑕晶片的过程中。
为了使钙钛矿有希望统治能源生产市场，它需要在财务和功能两方面展现其价值。
对硅的预测表明，要达到其理论极限超过30％，还有很长的路要走。
但是考虑到钙钛矿在过去十年中取得的进步，钙钛矿太阳能电池可能会在不久的将来取得重大突破。
耐透日积跬步