將2D鈣鈦礦納入3D鈣鈦礦吸收劑中，對(duì)于提高鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的穩(wěn)定性和效率具有巨大潛力。然而，基于大體積陽(yáng)離子的2D結(jié)構(gòu)通常表現(xiàn)出較差的電荷傳輸，并且容易形成電荷提取屏障，從而阻礙器件的高效運(yùn)行。鑒于此，2024年10月6日南京航空航天大學(xué)趙曉明于Angew刊發(fā)間隔物共軛工程實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定的2D/3D鈣鈦礦太陽(yáng)能電池和模組的研究成果，通過(guò)引入具有增強(qiáng)分子共軛性的芳香族間隔物來(lái)解決這些問(wèn)題。在測(cè)試的芳香族間隔物中，芘基丁胺(PyBA)間隔物由于共軛程度最高，因此在 2D/3D鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中賦予2D鈣鈦礦出色的電荷傳輸特性和從體相鈣鈦礦中高效提取電荷。結(jié)果，在0.16 cm²單電池中實(shí)現(xiàn)了高達(dá)25.3%的功率轉(zhuǎn)換效率，在24.8 cm²模組中實(shí)現(xiàn)了21.0%的功率轉(zhuǎn)換效率。此外，加入的PyBA顯著提高了2D/3D鈣鈦礦太陽(yáng)能電池對(duì)濕氣和離子遷移的抵抗力，從而提高了環(huán)境、熱和運(yùn)行穩(wěn)定性。值得注意的是，基于PyBA的器件在25 ℃和80%相對(duì)濕度下運(yùn)行2000小時(shí)后，或在85 ℃和85%濕度下運(yùn)行 1000小時(shí)后，或在40 ℃下連續(xù)1個(gè)太陽(yáng)照射下運(yùn)行3000小時(shí)后，仍保持了其初始效率的90%以上，與之前報(bào)道的2D/3D鈣鈦礦太陽(yáng)能電池相比，其穩(wěn)定性得到了增強(qiáng)。