近年来，卤化物钙钛矿以其优异的光电性能引起了人们的广泛关注，并在太阳能电池、发光二极管和光电探测器等领域显示出巨大的发展潜力。无机钙钛矿CsPbX₃(X=Cl, Br, I)有着合成成本低、载流子迁移率高、长载流子扩散长度、可调带隙以及高光学吸收等特点。CsPbX₃还具有多种相结构，例如，CsPbI₃具有α，β，γ三种相，目前光电性能研究集中在黑色立方结构α和四方结构β相CsPbI₃。然而，作为室温非常稳定的黄色斜方结构γ相CsPbI₃受到关注较少；此外，之前报道认为，黄色相γ-CsPbI₃光电响应性能非常微弱，难以在光电器件应用。

广州大学物理与材料科学学院（原物理与电子工程学院）潘书生教授、葛军博士等人，发展了一种基于VO₂/多层石墨烯构成的自控温太阳能反应加热器。采用该加热器，在低温（~70 ^oC）条件下液相法合成出黄色CsPbI₃单晶微米线。基于单根γ-CsPbI₃微米线构筑光电探测原型器件。光电探测器在紫外光（325nm）波长处响应度最高达到4.72A/W，探测率达到1.09×10¹⁴ Jones；器件的上升和下降时间分别为960ms和930ms；器件相关性能参数指标接近或超过部分无机钙钛矿材料。该项工作展现了单根黄色相γ-CsPbI₃在高性能紫外光电探测器件方面，特别是耐辐照环境下应用的巨大潜力。相关工作以“Ultrahigh detectivity ultraviolet photodetector based on orthorhombic phase CsPbI₃ microwire using temperature self-regulating solar reactor”为题发表在《Solar Energy Materials and Solar Cells》期刊上（影响因子6.984，JCR分区Q1区）。

上述工作得到了国家自然科学基金，广东省自然科学基金，广东省教育厅重点项目，全国大学生创新训练项目，广州大学研究生“基础创新”项目等经费支持。

自控温太阳能反应加热器示意图

单根黄色相γ-CsPbI₃光电探测器

文章链接：

单根黄色相γ-CsPbI₃微米线光探测器

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0927024820300830?via%3Dihub

供稿：潘书生课题组        编辑：研究生会 徐子雯