全球能源需求的增长和气候变化的加剧，凸显了对清洁、高效、可持续能源解决方案的迫切需求。在众多新兴技术中，原子级厚度的二维(2D)材料因其可调的光电特性、高比表面积和高效的电荷传输能力，在光伏领域中展现出独特优势。
本综述韩国世宗大学Ghulam Dastgeer、意大利威尼斯大学Kamran Akbar、瑞典吕勒奥理工大学Alberto Vomiero和中国电子科技大学王志明等人探讨了基于2D材料的光伏器件最新进展，重点聚焦于其作为空穴传输层(HTL)和电子传输层(ETL)的应用，以优化能带对齐、提升载流子迁移率并增强化学稳定性。文章系统分析了2D材料在钙钛矿太阳能电池中的应用，特别是其在促进晶体生长、钝化缺陷和提升整体效率方面的策略。此外，还探讨了2D材料在有机太阳能电池和染料敏化太阳能电池中的应用，包括其在减少复合损失、提升电荷提取效率和催化对电极性能方面的作用。
最后，本文指出了当前面临的关键挑战、材料局限性及性能指标，并对2D材料推动下一代光伏器件的发展前景进行了展望。
文章亮点
能带级联设计：利用2D材料构建级联能带结构，显著提升电荷传输效率并降低能量损失。
多功能界面工程：2D材料可作为电子/空穴传输层、缺陷钝化层和水分阻挡层，一体化提升器件性能与稳定性。
广谱应用覆盖：系统综述了2D材料在钙钛矿、有机和染料敏化三大类太阳能电池中的最新进展与未来潜力。
Dastgeer, G., Zulfiqar, M.W., Nisar, S. et al. Emerging Role of 2D Materials in Photovoltaics: Efficiency Enhancement and Future Perspectives. Nano-Micro Lett. 18, 32 (2026).
https://doi.org/10.1007/s40820-025-01869-z
