把太陽能轉(zhuǎn)化為電能是人類孜孜以求的目標(biāo)，上世紀(jì)五十年代貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的硅材料太陽能電池，硅材料太陽能電池不斷推陳出新，已經(jīng)開發(fā)出單晶硅、多晶硅和非晶硅薄膜太陽能電池，其中單晶硅太陽能電池實(shí)驗(yàn)室最高光電轉(zhuǎn)換效率為25.6%，工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)組件光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)15%，非晶硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率為10%。硅基太陽能電池是目前在規(guī)?；a(chǎn)和實(shí)際應(yīng)用中占主導(dǎo)地位的太陽能電池類別，有90%的市場占有率。制備單晶硅太陽能電池要純度為99.9999%的硅，使得電池成本太高；多晶硅太陽能電池生產(chǎn)也要使用高真空設(shè)備和高潔凈廠房，生產(chǎn)成本仍然很高；非晶硅薄膜太陽能電池則有穩(wěn)定性不好，效率較低的問題。

從生產(chǎn)和運(yùn)行成本上講，硅基太陽能電池產(chǎn)品目前還不具備和水電、火電等進(jìn)行完全市場競爭的能力。硅基太陽能電池民用產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的瓶頸是成本和污染問題，在過去60多年時(shí)間里這些問題并沒有得到根本解決，硅基太陽能發(fā)電產(chǎn)品目前重要用于航天、特種等高端產(chǎn)品中，民用產(chǎn)品重要靠政府補(bǔ)貼推廣。

最近幾年，歐美日等國家開始對光伏補(bǔ)貼政策進(jìn)行調(diào)整并開展針對我國產(chǎn)品的雙反調(diào)查，國內(nèi)硅基太陽能電池廠家馬上進(jìn)入產(chǎn)業(yè)發(fā)展寒冬季節(jié)，這個(gè)事實(shí)說明開發(fā)具備真正市場競爭力的新型太陽能電池是產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)實(shí)要。

新型太陽能電池一旦達(dá)成效率、成本和壽命方面的突破，會帶來光伏產(chǎn)業(yè)的革命性變化和實(shí)現(xiàn)巨大商業(yè)價(jià)值。到目前為止，許多新的無機(jī)、有機(jī)電池材料分子不斷被開發(fā)出來，涌現(xiàn)出大量新型太陽能技術(shù)，其中有多元化合物薄膜太陽能電池（如碲化鎘、砷化鎵和銅銦鎵硒薄膜電池），有機(jī)材料薄膜太陽能電池，有機(jī)無機(jī)雜化太陽能電池（如染料敏化太陽能電池和鈣鈦礦材料太陽能電池）等，這些第二代和三代太陽能電池實(shí)現(xiàn)了10%到20%甚至更高的光電轉(zhuǎn)換效率，已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化門檻階段（附圖1）。

在各類太陽能電池發(fā)展過程中，新材料分子的發(fā)現(xiàn)和性能改進(jìn)，電池結(jié)構(gòu)的優(yōu)化均不同程度幫助提升太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，其中以鈣鈦礦材料分子表現(xiàn)最為突出。2013年十二月二十日，美國《科學(xué)》（Science）雜志推出了他們的2013年十大科學(xué)突破評選結(jié)果，其中鈣鈦礦（Perovskites），一種1839年由GustavRose首次發(fā)現(xiàn)并根據(jù)俄羅斯礦物學(xué)家LevPerovski名字命名的有機(jī)無機(jī)雜化分子材料因?yàn)樵谔柲茈姵刂械膽?yīng)用和電池效率快速提升而入選。鈣鈦礦材料便宜、易于制備，已經(jīng)取得15%的光電轉(zhuǎn)換效率；雖然比目前商業(yè)化的硅基太陽能電池效率低，但是鈣鈦礦型材料太陽能電池效率提升迅速，它和其它類型太陽能電池集成以后可以捕捉和轉(zhuǎn)換更寬光譜范圍的太陽光，美國《科學(xué)》雜志這樣給出鈣鈦礦材料入選理由。