魏 静，王秋雯，孙相彧，李红博

（北京理工大学 材料学院，北京 100083）

1 引 言

由于钙钛矿太阳能电池（Perovskite Solar Cells, PSCs）加工成本低，光电转换效率（Power Conversion Efficiency, PCE）高，已成为最有前途的光伏技术之一[1]。三维钙钛矿结构通式为AMX3，每个A 离子被一个由M 和X 离子组成的八面体[MX6]4−所包围，一个个八面体晶胞[MX6]4−紧密排列组合成为三维钙钛矿晶体，其中A 位通常为有机阳离子或Cs+离子，M 位通常为Pb2+或Sn2+离子，X 位通常为Cl−、Br−或I−等阴离子[2-7]。

钙钛矿材料具有优异的半导体性质，如高的光吸收系数、可调的带隙、低的激子结合能、长的载流子寿命和高的载流子迁移率等[8-12]，表现出优异的光伏性能。在过去10 多年中，钙钛矿太阳能电池的效率显著提高，由最初的3.81%[13]增长到现在的25.2%[14]的认证效率。随着钙钛矿太阳能电池的发展，三维（3D）钙钛矿的不稳定性问题越发突出，主要在于光和热稳定性差[15-18]。尽管研究人员为改善光伏性能做出了巨大努力并取得了显著进展，但三维钙钛矿材料固有的不稳定性导致PSCs 的长期稳定性仍然很差，严重限制了其商业化发展[19-21]。因此，有必要在不牺牲电池效率的前提下进一步提高器件的稳定性，以实现未来的商业化应用[22-24]。近来，准二维（quasi-two-dimensional）钙钛矿在提高钙钛矿器件稳定性方面起到了关键作用，引起了人们的注意。除了显著提高的相稳定性、水氧稳定性等，准二维钙钛矿还具有制备工艺简单、能带结构可调和修饰三维钙钛矿界面等优势，展现了其应用于光伏器件的巨大前景[25-34]。本文系统地展示了准二维钙钛矿的性质及其在光伏应用方面的巨大潜力。……