Avec la maturation de la technologie des cellules solaires à pérovskite (PSC), il est hautement souhaitable de développer des cellules solaires colorées pour satisfaire les exigences d'objectifs esthétiques dans des applications telles que le photovoltaïque intégré au bâtiment et l'électronique portable. La large absorption optique et le grand coefficient d'absorption des pérovskites conduisent normalement à des cellules à haute efficacité avec des couleurs brun foncé. Jusqu'à maintenant, deux approches représentatives ont été utilisées pour obtenir des PSC colorés :l'ingénierie de la bande interdite et les couleurs structurelles. La première approche conduit généralement à des valeurs d'efficacité de conversion de puissance (PCE) considérablement réduites (généralement inférieures à 13 %) en raison de l'absorption optique réduite associée à la bande interdite élargie. Cette dernière approche tire parti des propriétés optiques d'ingénierie résultant de structures à motifs, permettant la génération de couleurs structurelles vives et éclatantes. Malgré les grands efforts consacrés aux PSC colorés avec des efficacités respectables, il reste un défi de réaliser un rendement élevé, PSC colorés grâce à une conception structurelle délibérée.

Des réseaux de nanobols à motifs 2D avec une structure photonique remarquable ont déjà été utilisés avec une couche de transport d'électrons (ETL) pour fabriquer des PSC efficaces, mais les PSC obtenus n'ont montré que des couleurs sombres ou marron foncé, ce qui pourrait être lié au remplissage complet des nanobols par la surcouche de pérovskite. Récemment, Le groupe de recherche de Limin Qi à l'Université de Pékin a développé une nouvelle stratégie pour préparer des PSC colorées par dépôt délicat d'une couche mince de pérovskite uniforme dans des NB en réseau agissant comme un ETL structuré sans compromettre leurs propriétés photoniques. Ils ont réussi à utiliser TiO 2 Réseaux NB en tant qu'ETL photonique à intégrer avec une couche mince uniforme de CH 3 NH 3 PbI 3, obtenir des cellules solaires à pérovskite colorées à haute efficacité. Un nouveau film précurseur cristallin à base d'acétate de plomb a été préparé par une approche d'addition acide-base de Lewis, qui a permis un dépôt uniforme du film mince précurseur sur les parois internes du TiO 2 NBs et formation ultérieure d'une surcouche uniforme de cristaux de pérovskite de haute qualité.

Les cellules solaires à pérovskite fabriquées à l'aide des réseaux de nanobols ont hérité des propriétés photoniques des structures périodiques, montrant des couleurs vives dépendantes de l'angle sous un éclairage lumineux (Figure 1). Ces PSC colorés ont présenté une performance photovoltaïque remarquable avec un rendement maximum jusqu'à 16,94 % et un rendement moyen de 15,47 %, qui sont plus élevés que ceux de tous les PSC colorés signalés jusqu'à présent. On s'attend à ce que les performances des PSC colorées basées sur les réseaux de nanobols puissent être encore améliorées en manipulant délicatement la structure des nanoréseaux à motifs et en optimisant les processus de dépôt des films de pérovskite. Ces travaux pourraient ouvrir une nouvelle voie vers des cellules solaires à pérovskite colorée à haut rendement avec des applications prometteuses, notamment le photovoltaïque intégré au bâtiment.