卤化铅钙钛矿太阳能电池(LHPSC)凭借单结电池能量转换效率高达25%、单片串联结构高达29%的破纪录表现，成为光伏行业的一大突破。然而，传统钙钛矿太阳能电池板存在铅毒性、寿命短和高度不稳定性等缺点，这“阻碍”了其广泛应用，墨西哥克雷塔罗自治大学的科学家在研究中指出了这一问题。同时，斯科尔科沃科技学院等来自Skoltech、IPCP RAS、MSU和UFU的科学家探讨了钙钛矿太阳能电池在航天器和卫星上使用的可能性，并研究了其在辐射方面的稳定性。

在此背景下，化学家们设定任务，寻找能将铅卤化物钙钛矿太阳能电池独特性能与氧化物钙钛矿无毒特性相结合的替代材料。他们选择硫族化物钙钛矿(SrHfSe₃)作为太阳能电池的基础，这种半导体材料化学性质稳定，可有效将太阳能转化为电能。

研究人员利用多层不同材料制作太阳能电池，先使用二硫化钼(MoS₂)作为空穴导体，再依次用无机半导体、聚合物和MXenes(由过渡金属碳化物、氮化物和碳氮化物组成的二维纳米材料)层取代。

借助SCAPS - 1D太阳能电池建模程序，化学家们基于新型SrHfSe₃ CPs钙钛矿开发了1627种器件配置，并在此过程中优化关键参数，使其接近实际运行条件。研究显示，硫族化物钙钛矿性能超越传统钙钛矿，且更加环保，生产效率也未降低。在测试材料中，三种导电层表现最佳：SnS效率达27.87%，CPE - K效率为27.39%，Ti₂CO₂效率为26.3%。

该项科学成果已发表在《太阳能材料与太阳能电池》杂志上。