鈣鈦礦材料是一類有著與鈦酸鈣（CaTiO3）相同晶體結(jié)構(gòu)的材料，是GustavRose在1839年發(fā)現(xiàn)，后來由俄羅斯礦物學(xué)家L.A.Perovski命名。鈣鈦礦材料結(jié)構(gòu)式一般為ABX3，其中A和B是兩種陽離子，X是陰離子，一般為立方體或八面體結(jié)構(gòu)。

 

這種晶體結(jié)構(gòu)具備多種理化性質(zhì)，如高吸收系數(shù)，長激子壽命和擴(kuò)散長度，高雙極遷移率和低激子結(jié)合能等等，因此其在太陽電池中應(yīng)用廣泛，同時在固體燃料電池、固體電解質(zhì)、傳感器、高溫加熱材料等諸多領(lǐng)域也有應(yīng)用。

 

鈣鈦礦有兩類結(jié)構(gòu)：介觀結(jié)構(gòu)和平面異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)：

 

介觀結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽能電池是基于染料敏化太陽能電池（DSSCs）發(fā)展起來的，和DSSCs的結(jié)構(gòu)相似：鈣鈦礦結(jié)構(gòu)納米晶附著在介孔結(jié)構(gòu)的氧化物(如TiO2)骨架材料上，空穴傳輸材料沉積在其表面，三者共同作為空穴傳輸層。在這種結(jié)構(gòu)中，介孔氧化物（TiO2）既是骨架材料，也能起到傳輸電子的作用。

 

平面異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)將鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料分離出來，夾在空穴傳輸材料和電子傳輸材料中間。激子在夾芯的鈣鈦礦材料中分離，這種材料可同時傳輸空穴和電子。

 

鈣鈦礦的晶胞參數(shù)

 

鈣鈦礦（Perovskite）CaTiO3

 

對稱特點: 高溫變體為等軸晶系，點群m3m,空間群Pm3m;在600℃以下轉(zhuǎn)變?yōu)檎痪担c群mmm,空間群Pcmm

 

晶胞參數(shù): 高溫變體ao=3.85埃,Z=1;

 

在600℃以下ao=5.37埃bo=7.64埃,co=5.44埃,Z=4

 

晶體結(jié)構(gòu):　在高溫變體結(jié)構(gòu)中，鈣離子位于立方晶胞的中心，為12個氧離子包圍成配位立方-八面體，配位數(shù)為12；鈦離子位于立方晶胞的角頂，為6個氧離子包圍成配位八面體，配位數(shù)為6。