近年來，由於其優異的光電性能，有機無機雜化鹵素鈣鈦礦材料受到了人們極大的研究興趣，在光伏、發光二極管以及探測器等領域迅速發展，成爲了一類性能優異的半導體材料。目前三維鈣鈦礦太陽電池的認證效率已經達到24.2%。然而，三維鈣鈦礦的穩定性還存在問題，需要提高以達到商業化要求。引入大尺寸疏水有機陽離子製備得到的準二維鈣鈦礦具有很好的溼度穩定性，是發展高穩定性器件的潛力材料。但是大尺寸有機陽離子的引入，使得材料的載流子傳輸受限，限制了性能的提高。如何製備得到高性能且高穩定性的準二維鈣鈦礦太陽電池是目前的一個研究熱點。

美國華盛頓大學的Alex K.-Y. Jen教授課題組針對這一問題，通過設計研究不同大尺寸有機陽離子對準二維鈣鈦礦材料的結構、遷移率及光伏性能等的影響，製備了高穩定性且高效率的太陽電池器件。相關結果發表在Advanced Functional Materials（DOI:10.1002/adfm.201900221）上。

研究團隊發現，相對於廣泛研究的苯乙胺準二維鈣鈦礦，基於疏水性氟原子的4-氟苯乙胺和較大尺寸的4-甲氧基苯乙胺的準二維鈣鈦礦具有更好的溼度穩定性。然而，大尺寸的4-甲氧基苯乙胺會破壞鈣鈦礦的堆積，且會引入複合中心，導致了短路電流的降低，限制了性能提高。基於4-氟苯乙胺的準二維鈣鈦礦，具有最高的載流子遷移率，最窄的帶隙，因此具有最優異的光伏性能。光電轉化率高達14.5%，且在40-50%的相對溼度下放置40天后還保持90%的初始效率。這個工作爲用於製備高性能且高穩定性的準二維鈣鈦礦太陽電池器件的大尺寸有機陽離子的設計提供了新思路。