随着人类社会的不断发展与进步，由工业发展带来的能源和环境问题日益明显，化石燃料（石油、煤炭、天然气等）的有限储量及其燃烧带来的全球变暖问题使人们不得不去寻找和开发环保且可再生的新型能源。

太阳能来源丰富，取之不尽，用之不竭，而且太阳能绿色环保无污染，是未来有希望获得大规模应用的 新能源之一，受到国际社会的广泛关注与研究。

将太阳能转换为电能的重要器件之一就是太阳电池。

2009年，日本人 Kojim 等首先将有机-无机杂化的钙钛矿材料应用到量子点 敏化太阳电池中，制备出第一块钙钛矿太阳电池，并实现了 3.8%的效率。

但这种钙钛矿材料在液态电介质中很容易溶解，该电池仅仅存在了几分钟级宣告失败， 随后，Park等人于2011年将 CH3NH3PbI纳米晶粒改为 2-3nm，效率达到了6.5%。

由于仍然采用液态电解质，仅仅经过10min，电池效率就衰减了80%。

为解决钙钛矿的稳定性问题，2012年 Kim 等人将一种固态空穴传输材料(spiro-OMeTAD) 引入到钙钛矿太阳电池中，制备出第一块全固态钙钛矿太阳电池，电池效率达到了 9.7%。

即使未经封装，电池在经过 500 小时后，效率衰减很小。

空穴传输层(HTM)的使用，初步解决了液态电解质钙钛矿太阳电池不稳定和封装困难的问题。

随后 Snaith等首次将 Cl 元素引入到钙钛矿中，并使用Al2O3代替 TiO2,证明钙钛矿不仅可以作为光吸收层，还可以作为电子传输层(ETM)，所得电池效率为 10.9%。