近日，我所洁净能源国家实验室太阳能研究部硅基太阳能电池研究组（DNL1606）刘生忠研究员带领的团队与陕西师范大学赵奎副教授合作，在二维(2D)钙钛矿电池领域取得新进展，相关研究成果发表在Energy & Environmental Science上（DOI: 10.1039/c7ee01145h)。
与3D钙钛矿电池相比，2D有机无机杂化钙钛矿材料拥有可调的光电性能和优异的环境稳定性两大优点。遗憾的是，由于2D钙钛矿存在吸收系数低、电荷传输能力差和激子结合能大等问题，导致其光伏性能差，电池效率低下。DNL1606组在二维(BA)2(MA)3Pb4I13钙钛矿中掺杂Cs元素，使得电池效率提高13.7%，是目前报道的二维器件中最高效率。该团队发现，Cs元素的加入有利于控制晶体取向，增加2D平面的晶粒尺寸，增强载流子迁移率和电荷传输动力学。同时，2D钙钛矿电池的稳定性得到了显著地提升，在30%湿度情况下，经过1400小时后，器件的效率仍然保持89%。这将有助于推动钙钛矿太阳能电池的商业化应用。
上述研究工作得到国家重点研发计划，国家自然科学基金，中央高校基金、教育部“111引智计划”项目的资助。（文/图 张旭、张豆豆）
