阴离子层状钙钛矿的高效光电转换

来源：中国科学材料

氰酸根阴离子（SCN−）钙钛矿材料由于拥有独特的晶格和电子性能使其成为光电应用中诱人的二维（2D）材料系统。近日，中科院物理所孟庆波研究员等人在Science China Materials上发表研究论文，报道了2D结构Cs2Pb(SCN)2I2材料的光伏和光电探测性能。与常规的阳离子2D钙钛矿材料相比，Cs2Pb(SCN)2I2具有极小的层间间距和额外的层间纳米通道，从而大大提高了电荷传输能力。对比所有基于长链阳离子的单纯2D钙钛矿器件，以Cs2Pb(SCN)2I2作为光吸收层的平面异质结太阳能电池表现出最高的光电转换效率。

图1 Cs2Pb(SCN)2I2的晶格结构及表征。

此外，基于Cs2Pb(SCN)2I2的光电探测器表现出更高的光电探测EQE、开/关比、响应度、探测率、响应速度、偏振灵敏度以及更优异的光电稳定性。所有这些出色的光电特性为SCN钙钛矿材料在更丰富的光电应用领域（例如：场效应晶体管和发光二极管等）提供了巨大机遇。

图2 基于Cs2Pb(SCN)2I2光电探测器的光电性能。

该研究成果最近发表于Science China Materials, 2020, 10.1007/s40843-020-1326-3。