二维（2D）Ruddlesden–Popper（RP）钙钛矿作为一种有前景的光伏材料已经崭露头角。
然而，由于绝缘间隔层导致的介电失配以及高激子束缚能，其光伏效率的进一步提升受到了限制。
基于此，2025年3月22日，南开大学刘永胜等人在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Semiconductor Spacers with Donor-Acceptor Structure Drive 2D Ruddlesden-Popper Perovskite Solar Cells Beyond 20% Efficiency》的研究论文。
在此，作者开发了两种半导体间隔层，即甲基苯基硫代甲基铵（MeBThMA）和氰基苯基硫代甲基铵（CNBThMA），用于二维RP钙钛矿太阳能电池。
与MeBThMA相比，具有给体-受体（D-A）结构的CNBThMA间隔层具有更大的偶极矩，并且在单晶中呈现出面对面的分子堆叠排列。
这种独特的D-A结构有效消除了有机层和无机层之间的介电失配，有助于形成能级，调节各向异性电荷传输特性，并改善层状RP钙钛矿的薄膜质量。
因此，基于CNBThMA（名义n = 5）的器件实现了20.82%的最高效率，据作者所知，这是使用半导体间隔层的二维RP钙钛矿太阳能电池的纪录效率。
这项工作为设计具有D-A结构的有机半导体间隔层以实现高效二维钙钛矿太阳能电池开辟了一条新途径。
Semiconductor Spacers with Donor-Acceptor Structure Drive 2D Ruddlesden-Popper Perovskite Solar Cells Beyond 20% Efficiency，Angew. Chem. Int. Ed.，2025.https://doi.org/10.1002/anie.202501210
