分子式TiO2，常见晶体结构为锐钛矿相（anatase）、金红石相（rutile），钙钛矿器件中以锐钛矿相为主。TiO2纳米颗粒作为光催化剂在紫外光照射下分解己烷蒸气，实现气相有机污染物的去除。它已被用作去除砷的吸附剂。TiO2纳米颗粒适合在光照或暗态下抑制细菌（S. aureus、E. coli）生长，兼具光催化降解有机染料的双重功能。它还被用于研究二氧化钛纳米颗粒对DNA寡核苷酸的吸附作用。在钙钛矿/有机光伏器件中作为n-型电子传输层，提供能级匹配、快速电子抽取。

纳米二氧化钛 P25 作为钙钛矿器件的核心电子传输层材料，凭借混合晶型、高电子迁移率及稳定特性，广泛应用于钙钛矿光电相关器件研发与产业化场景，具体领域如下：

核心应用：钙钛矿太阳能电池

• 单节钙钛矿电池：适配 n-i-p 正置结构，作为电子传输层提升电荷分离与传输效率，支撑 MAPbI₃、FAPbI₃基等主流钙钛矿体系，实验室小面积器件光电转换效率突破 25%。
• 叠层太阳能电池：用于钙钛矿 - 晶硅、钙钛矿 - CIGS 等叠层电池的顶电池电子传输层，优化界面能级匹配，助力叠层电池效率突破 30%，适配光伏电站、分布式发电等场景。
• 柔性与大面积电池：兼容 PET/PI 柔性基底，制备柔性钙钛矿电池，适配车载光伏、光伏建筑一体化（BIPV）；同时支撑 10cm² 以上大面积模块制备，17cm² 模块效率可达 21.4%，满足规模化应用需求。

延伸应用：钙钛矿光电器件

• 钙钛矿发光二极管（LED）：作为电子传输层优化电荷注入与平衡，减少载流子复合损耗，提升器件发光效率与稳定性，适配红光、绿光等多波段钙钛矿 LED 研发。
• 钙钛矿光电探测器：用于紫外 - 可见波段光电探测器的电子传输层，强化光生载流子提取，提升探测器的响应速度与检测灵敏度，适配环境监测、光通信等场景。

特殊场景：钙钛矿器件改性与防护

• 器件稳定性改性：通过 P25 薄膜构筑物理屏障，抑制钙钛矿层中离子迁移与水汽侵蚀，适配高温、高湿等严苛工况，延长器件使用寿命，支撑户外光伏应用。
• 复合型钙钛矿材料制备：与钙钛矿前驱体复合形成复合活性层，改善钙钛矿结晶质量，减少缺陷态密度，适配对稳定性要求更高的特种光电设备（如航天器光伏组件）。

科研与产业化支撑

• 实验室器件研发：作为钙钛矿光电材料研究的标准电子传输层，用于工艺优化、材料兼容性验证等基础科研，是钙钛矿器件性能提升的核心工具。
• 光伏产业化探索：适配旋涂、刮涂等低成本规模化制备工艺，原材料成本低、毒性小，助力钙钛矿太阳能电池从实验室走向量产，推动光伏产业技术升级。