أشباه الموصلات أحادية البلورة (مثل السيليكون، الجرمانيوم وأرسنيد الغاليوم) تظهر كفاءة تحويل ضوئية كهربائية أفضل بشكل عام مقارنة بالرقائق الرقيقة متعددة البلورات في مجال خلايا الطاقة الشمسية. ومع ذلك، في الجيل الثالث من خلايا الطاقة الشمسية المبنية على المواد البيروفيسكايت المعدني الهجين العضوي–غير العضوي من نوع ABX₃ الجديدة، فإن أعلى كفاءة معتمدة >26% تحققت باستخدام رقائق رقيقة متعددة البلورات. حاليًا، تصل أعلى كفاءة لخلايا الطاقة الشمسية البيروفيسكايت أحادية البلورة إلى حوالي 24%، والبحوث المتعلقة بها قليلة. رقائق البيروفيسكايت متعددة البلورات تعاني من كثافة عالية من العيوب الهيكلية الكامنة (مثل حدود الحبيبات، عيوب الفراغ، عيوب الشوائب، عيوب الانقلاب، وغيرها)، مما يؤدي إلى ضعف استقرار جهاز الخلية الشمسية ومشاكل في التأخر الشديد. بالمقارنة، تتميز بلورات البيروفيسكايت الأحادية بعدم وجود حدود حبيبية، وانخفاض كثافة العيوب، وعمر وسفر حاملات الشحنة الطويل، وهذه الخصائص تجعل بيروفيسكايت أحادي البلورة خيارًا ممتازًا للأجهزة الضوئية عالية الأداء. تستعرض هذه المراجعة هيكل الجهاز الأساسي لخلايا الطاقة الشمسية البيروفيسكايت أحادية البلورة، وتلخص بشكل منهجي مزايا وعيوب المواد البيروفيسكايت أحادية البلورة ذات التكوينات المختلفة، وتناقش طرق تحضير/نمو هذه المواد، وتقدم تحليلًا دقيقًا للتقدم البحثي الحديث وأهم الاتجاهات، مع التركيز على العلاقة بين تركيب المواد، هيكل الجهاز، تقنية النمو، وأداء الجهاز. نأمل أن تقدم هذه المراجعة مرجعية للباحثين لتطوير خلايا طاقة شمسية بيروفيسكايت أحادية البلورة ذات كفاءة واستقرار عاليتين.

خلايا طاقة بيروفيسكايت;بيروفيسكايت أحادي البلورة;العيوب;طريقة التدفئة المحدودة بالمكان