近几年出现的材料科技？
最近这几年，材料和化学领域最大的突破就是“钙钛矿”的发现及其在太阳能电池领域的应用。 传统太阳能电池是硅基电池，以晶硅为原料，由于技术成熟，制造成本低，目前仍然是市场占有率最高的一种太阳能电池类型；但是硅基电池也有致命弱点，就是转换效率不高，目前量产最高的只有23.5%，而且有技术瓶颈难以提高。而钙钛矿太阳能电池正好弥补了这些缺陷，具有更高的光利用率（理论上可以更高）、更轻的质量和更廉价的价格。
什么是钙钛矿呢？其实是一种新兴的半导体材料，和晶体硅一样属于直接染料太阳能电池，它的组成元素钙钛矿式化合物，在电子工业中常作为涂层材料。它和晶体硅不一样的地方在于能带结构，图1 中显示了不同材料的能带结构，通过能级之间能量的相对高低来表示，能级越低能量越低的越好。可以看到，通常来说，半导体材料的能带结构都有带隙，也就是电子很难直接从高能级跳到低速级。但是如果带隙很小，比如小于1eV，那么本来需要带隙的能量就可以直接用来发射电子，这样的结果就是可以在常温下发电，而传统的太阳能电池必须把温度加热到300°C以上才能工作。因此这种能带结构也叫作“室温磷光发射”。
图1 不同材料的能带结构
除了能带结构，钙钛矿还有另一个特点，那就是成分可以调节。一般的化合物半导体材料的组分都是固定的了某个数值，而钙钛矿可以通过改变组成元素的种类和比例来调整材料的性能。这就为大规模工业化生产提供了可能，因为可以根据市场需求来调整生产参数，做到灵活生产和应用。