Les semi-conducteurs monocristallins (comme le silicium, le germanium et l'arséniure de gallium) présentent généralement une efficacité de conversion photoélectrique supérieure à celle des films minces polycristallins dans le domaine des cellules solaires. Cependant, dans la troisième génération de cellules solaires basées sur le nouveau matériau pérovskite hybride métal-organique inorganique ABX₃, le rendement certifié maximal >26% est obtenu à partir de films minces polycristallins. À l'heure actuelle, l'efficacité maximale des cellules solaires pérovskite monocristallines est d'environ 24%, avec peu de travaux de recherche connexes. Les films pérovskites polycristallins présentent une forte densité de défauts structurels inhérents (tels que les joints de grains, les défauts de vacance, les défauts d'impuretés, les défauts d'antistructure, etc.), ce qui entraîne une faible stabilité des dispositifs solaires et un effet d'hystérésis important. En comparaison, les monocristaux de pérovskite ont l'avantage de ne pas avoir de joints de grains, une faible densité de défauts, une longue durée de vie des porteurs et une longue distance de diffusion, ce qui en fait un matériau idéal pour les dispositifs optoélectroniques haute performance. Cette revue présente brièvement la structure de base des cellules solaires pérovskite monocristallines, fait une synthèse systématique des avantages et des inconvénients des matériaux pérovskites monocristallins à différentes compositions, examine les méthodes de préparation/croissance des différents matériaux pérovskites monocristallins, et analyse en détail les progrès récents et les directions clés, en mettant l'accent sur les relations entre la composition des matériaux monocristallins de pérovskite, la structure du dispositif, le procédé de croissance et la performance du dispositif. Cette revue espère servir de référence pour aider les chercheurs à développer des cellules solaires pérovskite monocristallines efficaces et stables.

Cellules solaires pérovskite; pérovskite monocristalline; défauts; méthode de chauffage à élévation spatiale limitée