低维Ruddlesden-Popper（LDRP）钙钛矿是太阳能研究的当前主题，因为研究人员试图从中制造稳定的光伏器件。然而，较差的激子解离和不充分快速的电荷转移减慢了这些器件中的电荷提取，导致性能较差。近日，中国科学院化学研究所Yanlin Song联合澳门大学Guichuan Xing研究团队使用1,4-丁二胺（BEA）的低维钙钛矿提高器件载流子提取效率。研究人员使用单晶X射线衍射的结构表征显示，这些层状钙钛矿是通过层间空间（B-ACI）中的二铵（BEA^{2 +}）和单铵（MA ₊）阳离子的交替排序形成的，即（BEA）_0.5MA_n Pb_nI_{3n +1}。与典型的LDRP对应物相比，这些B-ACI钙钛矿具有更宽的光吸收窗口和更低的激子结合能，具有更稳定的层状钙钛矿结构。此外，超快瞬态吸收表明B-ACI钙钛矿表现出窄的量子阱宽度分布，形成无障碍和平衡的载流子传输路径，且增强的载流子扩散（电子和空穴）长度超过350 nm。基于（BEA）_0.5MA₃Pb₃I₁₀实现了14.86％的记录效率，对于没有滞后的（BEA）_0.5Cs_0.15（FA_0.83MA_0.17）_2.85Pb₃（I_0.83Br_0.17）₁₀实现了17.39％的记录效率。此外，当在环境大气条件下储存2400小时时，三阳离子B-ACI装置可以保持其初始功率转换效率的90％以上，并且在恒定照射下显示超过500小时没有显着降解。

Li, P. Xing, G. Song, Y. et al. Low‐Dimensional Perovskites with Diammonium and Monoammonium Alternant Cations for High‐Performance Photovoltaics. AM 2019.

DOI:10.1002/adma.201901966

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201901966