Semicondutores monocristalinos (como silício, germânio e arseneto de gálio) geralmente apresentam uma eficiência de conversão fotoelétrica superior comparada às películas finas policristalinas no campo das células solares. No entanto, na terceira geração de células solares baseadas no novo material perovskita metálico híbrido orgânico-inorgânico ABX₃, a maior eficiência certificada >26% foi alcançada com base em películas finas policristalinas. Atualmente, a eficiência máxima das células solares de perovskita monocristalina é cerca de 24%, e há poucas pesquisas relacionadas. Películas finas de perovskita policristalina apresentam alta densidade de defeitos estruturais inerentes (como limites de grão, defeitos de vacância, defeitos de impureza, defeitos de antissitio, etc.), resultando em baixa estabilidade do dispositivo solar e efeitos severos de histerese. Em contraste, perovskitas monocristalinas possuem ausência de limites de grão, baixa densidade de defeitos, longa vida útil e distância de difusão dos portadores, tornando esses materiais ideais para dispositivos optoeletrônicos de alto desempenho. Esta revisão resume brevemente a estrutura básica do dispositivo das células solares de perovskita monocristalina, faz uma síntese sistemática das vantagens e desvantagens dos materiais monocristalinos de perovskita com diferentes composições, discute os métodos de preparação/crescimento dos diferentes materiais monocristalinos de perovskita, analisa detalhadamente os avanços mais recentes e as direções-chave, enfatizando a relação entre a composição do material monocristalino de perovskita, a estrutura do dispositivo, o processo de crescimento e o desempenho do dispositivo. Espera-se que esta revisão sirva como referência para ajudar pesquisadores a desenvolver células solares de perovskita monocristalina eficientes e estáveis.

Células solares de perovskita; perovskita monocristalina; defeitos; método de aquecimento com restrição espacial