近日，我国科研团队成功研发纯相的二维钙钛矿薄膜及其高稳定性太阳能电池，相关研究成果发表于《自然—能源》。

中国科学院院士、西北工业大学柔性电子前沿科学家黄维，南京工业大学先进材料研究院教授陈永华和澳门大学应用物理与材料工程研究院教授邢贵川，报道了通过前驱体离子间配位作用、分子间相互作用调控获得近单分散的钙钛矿前驱体胶束粒子中间相，通过溶剂挥发获得不同量子阱宽度的纯相二维钙钛矿薄膜。

黄维告诉《中国科学报》，这一工作基于离子液体调控分子间相互作用力，实现了有序取向的、结晶性能良好的二维纯相钙钛矿薄膜，揭示了纯相钙钛矿薄膜的形成机制、光学特征、物相分布以及器件性能。

近年来，二维层状钙钛矿材料由于优越的稳定性和光电性能而成为钙钛矿太阳能电池的研究热点。同时，基于液相法制备的二维层状钙钛矿薄膜均由多相混合量子阱结构组成，即目标量子阱结构与实际获得的多相混合量子阱结构有很大不同，薄膜中夹杂的其他多种钙钛矿相成分对钙钛矿器件的进一步应用有着很大的限制。

因此，科学家们长期致力于制备纯相二维钙钛矿薄膜并研究其对于光电性能的影响。事实上，尽管钙钛矿前驱体溶液是严格按照化学计量比配置的，但仍难以在沉积的过程中直接形成目标设计的纯相量子阱薄膜。

合作团队通过创新性地使用一种离子液体有机胺盐替代传统的卤素有机盐，实现前驱体溶液离子配位和分子间相互作用有效调控，获得择优生长的微米级二维层状钙钛矿薄膜，而且可实现有效的层间电荷传输，具有优异的太阳能电池的光电转换效率。