基于 2D/3D 异质结构的钙钛矿太阳能电池 (PSC) 显示出将 3D 钙钛矿的高效率和 2D 钙钛矿的高稳定性的优点结合起来的巨大潜力。然而，对有机间隔物对 2D/3D 界面处 2D 量子阱 (QW) 结构和电子特性的深入了解尚未完全实现，尤其是在基于二铵间隔物的 2D 钙钛矿的情况下/配体。华南理工大学Hin-Lap Yip, ,Qifan Xue和亚利桑那大学Jean-Luc Brédas, Hong Li等人报道了一系列二铵间隔物被考虑用于构建离子 2D/3D 钙钛矿异质结构。

本文要点：

1）研究发现，间隔物的化学结构和浓度会显著影响2D覆盖层的特性，包括它们的相纯度和取向。

2）密度泛函理论计算表明，间隔修改可以引起2D/3D界面上能级对齐的变化，从而影响电荷转移特性。 2,2-（亚乙基二氧基）双（乙基铵）（EDBE）阳离子和无机[PbI6]4−板之间的强分子间相互作用促进了具有水平取向的相纯 QW 结构（n = 1）的受控沉积，这导致更好的表面钝化和载流子提取。

3）基于EDBE的2D/3D器件具有22.6%的高效率和卓越的环境稳定性，突出了用于高性能 2D/3D PSC的间隔化学设计的前景。

Niu, T., Xie, Y.-M., Xue, Q., Xun, S., Yao, Q., Zhen, F., Yan, W., Li, H., Brédas, J.-L., Yip, H.-L., Cao, Y., Spacer Engineering of Diammonium-Based 2D Perovskites toward Efficient and Stable 2D/3D Heterostructure Perovskite Solar Cells. Adv. Energy Mater. 2021, 2102973. 

https://doi.org/10.1002/aenm.202102973

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.202102973