钙钛矿单晶薄膜

低温原位生长

通过辅助溶剂策略在低温下原位生长，实现大面积、低缺陷密度和高稳定性。

Jiang, Lixian · Yan, Xinghua · 刘翔宇 · 陈家伟 · Ma, Dongxin · 董桂芳

Small 2025

参数信息

最大面积

10 mm²

缺陷密度

4.42 × 10¹² cm⁻³

探测率

4.01 × 10¹² Jones

线性动态范围

127 dB

光电流保持率

90 %

技术优势

室温可生长

四氢呋喃作为辅助溶剂与γ-丁内酯中前驱体形成氢键，提高室温饱和溶解度，从而免去高温设备与能耗。

缺陷密度低

所得单晶薄膜缺陷密度为4.42×10¹² cm⁻³，长程有序堆叠、大晶粒、少晶界，有利于载流子传输。

湿度下稳定

器件在60%相对湿度下存放近120天后仍保持约90%的初始光电流，展现出长期运行潜力。

应用场景

• 钙钛矿光电器件：用大面积高质量单晶薄膜直接制备器件，省去高温工艺。
• 高稳定性光电探测：器件在60%相对湿度下存放120天仍保持90%光电流，适合长期监测。
• 钙钛矿太阳能电池：低缺陷密度薄膜可减少复合，提升电池效率与稳定性。
• 光电传感器：高探测率和宽线性动态范围使器件能分辨宽范围光强。