‌从量子点到钙钛矿：诺奖团队解锁二维材料动态稳定性密码最新Science！

摘要：麻省理工学院Moungi G. Bawendi教授团队在Science期刊发表题为 “Spontaneous formation of robust two-dimensional perovskite phases”的研究论文，麻省理工学院Shaun Tan

麻省理工学院Moungi G. Bawendi教授团队在Science期刊发表题为 “Spontaneous formation of robust two-dimensional perovskite phases”的研究论文，麻省理工学院Shaun Tan为论文第一作者，麻省理工学院Moungi G. Bawendi、美国国家可再生能源朱凯为论文共同通讯作者。

核心亮点：本文开发了一种通过混合溶剂策略自发形成高稳定二维钙钛矿相的方法，显著提升了钙钛矿太阳能电池的效率和耐久性。优化后的二维/三维异质结构器件实现了25.9%的功率转换效率，并在85°C最大功率点追踪下连续运行1074小时后仍保持91%的初始性能。

钙钛矿太阳能电池因其高效率和低成本成为光伏领域的研究热点，但其长期稳定性问题阻碍了商业化进程。近年来，二维/三维（2D/3D）钙钛矿异质结构通过表面缺陷钝化、抑制离子迁移和环境隔离等机制，显著提升了器件稳定性。然而，传统二维层在器件老化过程中易发生动态相变（如分解为低维相或PbI₂），导致性能衰减。现有研究多关注二维层的初始优化，却忽略了其在长期运行中的结构演化规律。

鉴于此，麻省理工学院化学系的Moungi G. Bawendi教授（2023年诺贝尔化学奖得主）联合美国国家可再生能源化学与纳米科学中心的朱凯教授团队报道了一种通过混合溶剂策略自发形成高稳定二维钙钛矿相的方法，显著提升了钙钛矿太阳能电池的效率和耐久性。研究表明，传统二维层在器件老化过程中会动态演化为低维相或PbI₂，导致缺陷钝化失效和性能衰减。通过引入甲基铵（MA）添加剂与混合溶剂（如二甲基亚砜/异丙醇），可精准调控二维钙钛矿（n=2）的结晶动力学，实现无副产物（如未反应的PbI₂或n=1相）的高纯度二维相。优化后的二维/三维异质结构器件实现了25.9%的功率转换效率，并在85°C最大功率点追踪下连续运行1074小时后仍保持91%的初始性能。

本研究为钙钛矿材料合成提供了普适性方法。不仅解决了二维钙钛矿的稳定性难题，也为其他层状材料体系（如量子点、二维半导体）的动态稳定性设计提供了重要参考。