将有机半导体结构单元作为间隔阳离子掺入层状杂化钙钛矿中，为开发具有新颖光电特性的新材料提供了机会，包括能够实现电子和空穴传输空间分离的纳米异质结。然而，识别具有合适结构和电子能级以选择性吸收可见光的有机物一直是该领域的一大挑战。在这项工作中，洛桑联邦理工学院Kevin Sivula & J-H Yum团队介绍了一种基于可见光吸收萘亚氨基酰亚胺阳离子 (NDI-DAE) 的新型铅卤化物基 Ruddlesden-Popper 钙钛矿结构，相关成果于2024年9月24日发表于国际顶级期刊JACS杂志。当无机或有机层受到光激发时，(NDI-DAE)2PbI4 薄膜表现出猝灭光致发光和瞬态吸收动力学，这与电荷转移态或自由电荷载流子的形成一致，表明形成了 II 型纳米异质结构。时间分辨微波电导率分析支持自由电荷产生，总迁移率高达 4 × 10-4 cm2 V-1 s-1。混合卤化物 (NDI-DAE)2Pb(IxBr1–x)4 薄膜表现出改进的无机层带隙和具有高溴化物含量（例如，对于 x = 0）的光致发光逆 I 型纳米异质结构。在 x = 0.5 时，瞬态吸收和微波电导率测量提供了强有力的证据，表明 NDI-DAE 阳离子的选择性可见光吸收通过空穴转移到无机层产生分离的自由载流子（将光生电子留在有机层中），这代表着朝着增强光收集和在稳定的层状钙钛矿基器件中实现电荷载流子传输的空间分离迈出了重要的一步。
论文信息：Cite this: J. Am. Chem. Soc. 2024, XXXX, XXX, XXX-XXX. https://doi.org/10.1021/jacs.4c09706
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