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北京福彩屈军乐、宋军教授课题组在《Nano Energy》期刊发表钙钛矿研究论文

发布时间:2020-04-30

近日,北京福彩物理与光电工程学院屈军乐、宋军教授课题组在国际能源领域顶级期刊《Nano Energy》上发表钙钛矿研究论文,“Self-powered photodetectors based on CsxDMA1-xPbI3 perovskite films with high detectivity and stability”。提出通过改善新型钙钛矿材料的光学性能和稳定性,成功地开发出了同时兼具高探测率、高稳定性和宽光谱响应的自驱动光电探测器。

北京福彩李禄东博士为该论文的第一作者,本论文的通讯作者为北京福彩宋军教授,北京福彩为唯一完成单位。

光电探测器在图像传感、光通讯、生物传感和环境监控等领域有着广泛的应用。由于具有优异的光电性能,金属卤化物钙钛矿被大量研究用于制备高性能的光电探测器。然而,传统的有机-无机杂化钙钛矿,如CH3NH3PbI3 (MAPbI3)、MAPbI3-xClx等,具有较差的长期稳定性。而长期稳定性相对较好的纯无机钙钛矿,如CsPbBr3、CsPbIBr2等,则因为带隙较大而使其光谱响应范围较窄,无法覆盖整个可见光区域。因此,要获得同时兼具高探测率、高稳定性和宽光谱响应的钙钛矿光电探测器仍然是一个挑战。

针对此问题,北京福彩屈军乐和宋军教授团队采用新型的钙钛矿材料CsxDMA1-xPbI3(DMA+为二甲基胺离子),并通过优化设计其组分比例进一步改善了材料的光学性能和稳定性,从而成功地开发出了同时兼具高探测率、高稳定性和宽光谱响应的自驱动光电探测器。该论文“Self-powered photodetectors based on CsxDMA1-xPbI3 perovskite films with high detectivity and stability”发表在国际能源领域顶级期刊《Nano Energy》(JCR物理一区,TOP期刊,实时影响因子17.28)上。

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                                                   自驱动钙钛矿光电探测器用于光信号探测的示意图

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                                                     不同组分比例钙钛矿薄膜的SEM图

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                                                     优化器件在532 nm单色光照下的光响应性能

据悉,2018年至今,屈军乐教授和宋军教授课题组围绕钙钛矿制备及其在生物和新能源领域的应用在包括Angewandte Chemie International Edition(4篇)、Advanced Materials(2篇)、Advanced Science(1篇)、Chemical Society Reviews(1篇)、Small(3篇)、Laser & Photonics Reviews(2篇)、Nano Energy(2篇)等顶级学术期刊发表了近40篇高水平的研究论文。