無鉛硫族鈣鈦礦，是具有ABX3晶體結(jié)構(gòu)鈣鈦礦材料的一種，擁有性質(zhì)穩(wěn)定、環(huán)境友好優(yōu)點，可以應(yīng)用在太陽能電池制造領(lǐng)域，能夠提高光電轉(zhuǎn)換效率。無鉛硫族鈣鈦礦制備工藝主要有溶膠-凝膠法、高溫固相合成法、化學(xué)氣相反應(yīng)法等。
　　全球光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，為持續(xù)提高光電轉(zhuǎn)化效率，太陽能電池技術(shù)不斷升級，其材料由晶體硅向鈣鈦礦方向發(fā)展。鹵化物鈣鈦礦研究與應(yīng)用較多，但這種材料暴露在空氣、光照下，或者高溫條件下，容易降解，穩(wěn)定性較差，并且成分中含有鉛元素，會對生態(tài)環(huán)境造成污染。
　　硫族鈣鈦礦，主要包括硫化物、硒化物、碲化物材料，其化學(xué)穩(wěn)定性好，成分中不含鉛元素，有望取代鹵化物鈣鈦礦。除此之外，無鉛硫族鈣鈦礦還具有帶隙寬度可調(diào)、光吸收系數(shù)高、載流子遷移率高等特點。硫化鋯鋇，化學(xué)式BaZrS3，簡寫B(tài)ZS，是無鉛硫族鈣鈦礦中研究較多的類型。將BaZrS3制成薄膜，制造得到的薄膜太陽能電池，光電轉(zhuǎn)化效率高于薄膜厚度相同的硅基薄膜太陽能電池。
　　無鉛硫族鈣鈦礦技術(shù)研究還在不斷深入。2023年11月，西安交通大學(xué)與紐約州立大學(xué)合作，通過脈沖激光沉積系統(tǒng)制備出四種不同類型的硫族鈣鈦礦薄膜材料，實現(xiàn)了SrZrS3和SrHfS3薄膜鈣鈦礦相和針狀相的可控生長，相關(guān)研究成果發(fā)表于《先進(jìn)功能材料》期刊。
　　根據(jù)國家能源局發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，截至2024年12月底，全國太陽能發(fā)電裝機(jī)容量約8.9億千瓦，同比增長45.2%。我國光伏發(fā)電裝機(jī)容量領(lǐng)先全球，為進(jìn)一步提高發(fā)電效率，高性能光伏材料需求迫切，同時，我國政府對環(huán)保要求不斷提高，在此背景下，無鉛硫族鈣鈦礦發(fā)展機(jī)遇大。
　　我國無鉛硫族鈣鈦礦相關(guān)研究機(jī)構(gòu)主要有西安交通大學(xué)、南方科技大學(xué)、蘇州大學(xué)、內(nèi)蒙古大學(xué)、吉林大學(xué)、太原師范學(xué)院等。2024年8月，吉林大學(xué)申請一項名為“硫族化合物/鈣鈦礦異質(zhì)結(jié)構(gòu)的制備方法”的發(fā)明專利，使硫族化合物在活化鈣鈦礦納米晶CsPbX3表面外延生長，得到硫族化合物/鈣鈦礦異質(zhì)結(jié)構(gòu)。
　　在海外，無鉛硫族鈣鈦礦相關(guān)研究機(jī)構(gòu)主要有美國倫斯勒理工學(xué)、美國紐約州立大學(xué)布法羅分校、美國佛羅里達(dá)大學(xué)蓋恩斯維爾分校院、印度潘迪特•迪恩達(dá)亞爾能源大學(xué)等。