近期，应用所新能源中心潘旭课题组在研究制备高效稳定的2D/3D钙钛矿太阳电池方面取得新进展，相关研究成果以“引入含卤素官能团的疏水铵盐提高二维/三维钙钛矿太阳电池器件的效率和稳定性”（“Introduction of hydrophobic ammonium salts with halogen functional groups for high-efficiency and stable 2D/3D perovskite solar cells”）发表于德国Wiley杂志《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）上（10.1002/adfm.201807565）。

　　过去几年里，有机-无机金属卤化物钙钛矿太阳电池的研究取得飞速发展，认证光电转换效率已达到23.7%。2D钙钛矿材料由于其相对于3D钙钛矿具有更高的稳定性而引起了广泛关注，掀起了研究热潮。然而，铵盐的本质疏水性能对电池的长期湿度稳定性有很大影响，引入长链烷基铵盐可以增加其疏水性能，但因为影响了层间的电荷传输而限制了电池效率的提升。因此，通过引入合适尺寸的疏水性铵盐，设计新型高效稳定的2D/3D钙钛矿太阳电池成为了挑战。 

　　针对以上问题，课题组刘国震博士等通过引入含有卤素官能团的短链铵盐，有效增加铵盐的疏水特性，在提高电池效率的同时，进一步提升了器件的稳定性，最终获得高效稳定的2D/3D钙钛矿太阳电池。在铯/甲咪混合阳离子3D钙钛矿材料中，分别引入2-氯乙胺盐酸盐（CEA）和2-溴乙胺氢溴酸盐（BEA）形成2D/3D钙钛矿结构，研究对钙钛矿薄膜的光电性能和稳定性的影响，最终获得了高结晶性、平整致密形貌的高质量钙钛矿薄膜。当引入5%的2-氯乙胺盐酸盐，电池获得了20.08%的最高光电转化效率，相比于3D钙钛矿器件的18.97%效率有了明显的提升。含有卤素官能团铵盐的引入，大大地增加了电池的湿度稳定性，器件在50±5%的相对湿度下老化2400小时，2D/3D钙钛矿器件仍保持了92%的初始效率，而3D钙钛矿器件仅保持了60%的初始效率。此外，2D/3D钙钛矿器件还展现了优异的热稳定性和紫外光照稳定性。 

　　论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201807565 

　　 3D和2D/3D钙钛矿材料及相应器件的湿度稳定性