目前，钙钛矿太阳能电池效率已达到25.5%，接近光伏市场占主导地位的晶硅电池水平，但稳定性仍是制约其进一步发展的瓶颈。通过引入大尺寸有机胺阳离子，低维（二维或准二维）卤化物钙钛矿与三维钙钛矿相比，具有优异的稳定性。然而，传统的有机胺阳离子本身迁移率低，在钙钛矿导电无机层之间形成了绝缘间隔物，层间电荷传输性能差，导致其功率转换效率（PCE）较低，限制了其在光伏领域的应用。

针对此问题，万博体育bet （先进材料研究院）IAM团队黄维院士、秦天石教授发表了题为“Hole-Transporting Low-Dimensional Perovskite for Enhancing Photovoltaic Performance”的文章，设计合成了一种同时具备高载流子传输单元和低维钙钛矿构筑单元的双功能化的高迁移率有机胺阳离子。这种双功能化有机胺阳离子可以在三维(3D)钙钛矿表面形成空穴传输型的二维钙钛矿（HT2D），进而形成有效的电荷传输通道，提高3D钙钛矿与空穴传输层界面的空穴提取能力，有效解决二维钙钛矿层间电荷传输性能差的难题。此外，这种HT2D钙钛矿能显著降低界面陷阱密度，减少钙钛矿晶体缺陷，改善薄膜形貌。结果表明，经过HT2D修饰的钙钛矿型太阳能电池（PSCs）能有效地抑制非辐射复合，使光电压提高到1.20v以上，从而达到20%以上的功率转换效率和500h以上的连续光照稳定性。

该文章今日刊登在学术期刊Research（Article ID 9797053）上，第一作者为王芳芳副教授。这项工作提供了一种克服低维钙钛矿电荷传输限制的有效方法，可以显著提高了PSCs的性能，对实现高效稳定的钙钛矿太阳能电池具有重要意义。

该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、宁波自然科学基金等基金的支持。

文章链接：https://spj.sciencemag.org/journals/research/aip/9797053/

文：先进材料研究院；审核：王建浦