最近一項由韓國蔚山科技大學(UNIST)自然科學學院教授Tae-Hyuk Kwon領導的研究，在新一代太陽能電池方面邁出了重要的一步，這項研究採用的是無鉛鈣鈦礦。這種新型鈣鈦礦材料具有很好的電學性能，可以作為染料敏化太陽能電池的電荷再生器，從而提高電池的整體效率和穩定性。

該研究結果發表2018年11月期刊《先進材料》（Advanced Materials），這一發現將為無鉛鈣鈦礦在太陽能電池中的應用開闢新的可能性。

在鉛的各種替代方案中，該研究小組使用了空白順序的雙鈣鈦礦(Cs2SnI6)。儘管前景看好，但Cs2SnI6的表面態及其功能仍不清晰。因此，有必要對Cs2SnI6的這些特性進行全面的研究，為今後基於Cs2SnI6的器件的設計提供參考。

為闡明Cs2SnI6表面態的功能，該小組對其電荷轉移機制進行了研究，並為此開發了一套三電極系統，對Cs2SnI6表面態下的電荷轉移進行觀察。此外，循環伏安法和莫特-肖特基（Mott-Schottky）分析也被用於探測Cs2SnI6的表面態，發現電勢與其帶隙有關。

分析表明，Cs2SnI6的表面態具有很高的氧化還原活性，在碘氧化還原介質的存在下可以有效地充電/放電。此外，基於Cs2SnI6的電荷再生系統的製備證實了電荷轉移是通過Cs2SnI6的表面態發生的。

韓國蔚山科技大學研究人員HyeonOh Shin指出，研究發現電荷轉移通過Cs2SnI6的表面態發生的，這將有助於使用無鉛鈣鈦礦材料設計未來的電子和能源設備。

基於這一策略，該研究小組利用一種用於有機染料敏化太陽能電池(DSSCs)的以Cs2SnI6為基礎的電荷再生器，設計了混合太陽能電池。這種太陽能電池在氧化有機染料恢復原狀的過程中產生電流。

該研究的另一位主要創始人Byung-Man Kim還指出，由於有機染料中的大量電荷與Cs2SnI6的表面狀態有很高的連接性，因此產生了更多的電流。所以，Cs2SnI6在熱力學上具有良好的電荷接受水平，與傳統的液體電解質相比，其光電流密度提高了79%。

本研究通過對Cs2SnI6 電荷轉移機制的研究，闡明其表面態的功能，在研究屆引起廣泛關注。這項研究結果表明，在存在氧化還原介質的情況下，Cs2SnI6的表面態是主要的電荷轉移途徑，在未來基於Cs2SnI6的設備設計中應加以考慮該途徑。