与三维钙钛矿相比，二维钙钛矿相对稳定，但电荷传输能力较差。鉴于此，2022年9月17日美国阿克伦大学Xiong Gong团队于AFM刊发基于异价取代2D:3D混合钙钛矿的高性能钙钛矿太阳能电池的研究成果。为了促进电荷传输，开发了与三维钙钛矿混合的新型二维钙钛矿，其中二维和三维钙钛矿中的Pb2+被异价钕阳离子 (Nd3+) 部分取代（称为Nd3+-取代的2D:3D混合钙钛矿。系统研究表明，与2D:3D混合钙钛矿相比，Nd3+-取代的2D:3D混合钙钛矿具有更大的晶体、优异的结晶度、抑制的非辐射电荷复合以及增强和平衡的电荷传输。Nd3+-取代的2D:3D混合钙钛矿表现出22.11%的功率转换效率，超过700 mA/W的光响应度，4.29×1014 cm Hz1/2 W−1的光电探测率，室温下的线性动态范围为 165 dB，这些结果显著表明，通过在2D:3D混合钙钛矿中Nd3+部分异价取代Pb2+，开发了一种简便的方法来实现高性能钙钛矿太阳能电池。
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