由于光吸收和電荷傳輸不足，二維（2D）Ruddlesden-Popper（RP）鈣鈦礦表現出相對較低的效率。鑒于此，2021年10月14日華中科技大學邵明&張新亮團隊于AM刊發(fā)二維鈣鈦礦太陽能電池最高效率21.07%的研究成果。在這里，制備了甲銨（MA）、甲脒（FA）和 FA/MA 混合二維鈣鈦礦太陽能電池。加入甲脒陽離子可擴展吸收范圍并增強光吸收。光譜表明，甲脒陽離子顯著增加了類三維相到二維相的部分，XRD研究表明基于甲脒的二維鈣鈦礦具有傾斜的晶體取向。然而，超快的相間電荷轉移導致極長的載流子擴散長度（~1.98 μm）。此外，氯化物添加劑有效地抑制了純甲脒二維鈣鈦礦太陽能電池的黃色δ相形成。因此，基于FA/MA混合和純甲脒的二維鈣鈦礦太陽能電池都表現出超過20%的效率。具體而言，基于純甲脒的二維鈣鈦礦太陽能電池實現了創(chuàng)紀錄的21.07%（認證為20%）的效率，這是迄今為止報告的低維鈣鈦礦太陽能電池（n≤10）的最高效率。重要的是，基于甲脒的二維鈣鈦礦太陽能電池在 85°C持續(xù)加熱1500小時后仍保持其初始效率的97%。研究結果明確表明，基于純甲脒的二維鈣鈦礦太陽能電池有望實現與三維鈣鈦礦相當的效率，以及更好的器件穩(wěn)定性。