在各界研究团队的努力下，钙钛矿太阳能的转换效率已经超越目前市面上常见的太阳能板，但它们仍有不耐水汽、高温与紫外光等难题，离商业化还有一段距离，最近沙特阿拉伯科学家或许已找出解决办法，他们研发出耐用、且转换效率达 21.9% 的单晶钙钛矿电池。
钙钛矿电池除了成本低、易于加工外，还具有优异的光学和传输性能，备受太阳能科学家爱戴，其中钙钛矿电池性能和稳定性皆取决于薄膜形貌（morphology），然而钙钛矿电池多是由无序或是有缺陷的多晶薄膜制成，这些多晶钙钛矿薄膜存在许多晶粒、晶界、孔隙和表面缺陷，会使电子与电洞对（载子）再结合，转换效率难再提升。
因此来自沙特阿拉伯阿布都拉国王科技大学（KAUST）的团队，决定用单晶薄膜取代多晶薄膜。与多晶钙钛矿相比，单晶钙钛矿拥有较高的结晶品质，光吸收范围与热稳定性也更佳，商业应用价值较高。
就以硅晶太阳能来说，单晶硅太阳能也因为组成原子均按照一定的规则与周期性的排列，纯度更要求达 99.9999%，普遍来说单晶硅的转换效率都比多晶硅太阳能还要高。
如今已有愈来愈多科学家关注到单晶钙钛矿的优势，而 KAUST 亦然，最近便透过逆温长晶（inverse-temperature crystal growth）技术，在两片涂有聚合物涂层的基板中生长出钙钛矿单晶，研发出新型单晶甲基氨基碘化铅（MAPbI3）钙钛矿电池。
（Source：KAUST）
研究指出，新型单晶 MAPbI3 钙钛矿厚度约 20 微米，经过铜处理后再制成 1mm² 厚的太阳能电池，转换效率最高已达 21.9%。
该转换效率除了超出科学家预期，也比过去其他机构研究的成果还要高，KAUST 化学科学助理教授 Omar Mohammed 表示，团队还以为要打造更薄的钙钛矿薄膜，才能将转换效率提高至 21%，再加上晶体生长相当不易。
但若要将技术推出实验室，还得进一步扩大单晶 MAPbI3 钙钛矿电池的尺寸。以过去的经验来看，许多实验室得太阳能技术虽然已达到高转换效率，但放大尺寸之后，转换效率跟寿命都会略为下降。目前研究已发表在《ACS Energy Letters》。
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（首图来源：Flickr/Steve Rainwater CC BY-SA 2.0）
