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120毫米单晶钙钛矿-面向可行的应用

第一作者:刘渝城, 任小东, 张静
通讯作者:杨周 (陕西师范大学)、刘生忠(陕西师范大学、中科院大连化物所) 

成果简介:
作者发现了一种超大尺寸高质量钙钛矿单晶的生长方法,通过该方法生长了包括单卤素钙钛矿单晶体:CH3NH3PbX3 (X=I, Br, Cl),双卤素钙钛矿单晶体:CH3NH3Pb(ClxBr1−x)3和CH3NH3Pb(BrxCI1−x)3,最大的晶体尺寸长达120毫米。另外,还首次将金刚砂线切割技术应用于钙钛矿晶体的切割,成功地获得了大面积钙钛矿单晶薄片。利用所得到的钙钛矿单晶薄片,制备了高探测性能的光探测器阵列。与钙钛矿多晶薄膜探测器相比,基于钙钛矿单晶的光探测器具有更高的光响应度和更宽的光谱探测范围。


团队介绍:
刘生忠,陕西师范大学教授、国家“千人计划”特聘教授。研究领域集中在纳米材料、薄膜材料、太阳能光伏材料、电光薄膜的电化学沉积和光伏技术的开发、放大和生产。 


研究成果发表在世界著名刊物上并引起了广泛重视,如发表在Science上的C60分子结构被国际著名杂志长期用作封面照片,发表在英国Nature上的成果被许多报纸、刊物报道评论,多篇论文成为被“最多引用的论文”(most cited paper)。主要发明和专利中有多项已转化成工艺和产品,其它大部分被应用在生产上,其中“透明太阳能薄膜电池”荣获号称“发明家的奥斯卡奖”的“世界最佳发明奖”(R&D 100)。1998年入选 “世界科学家工程师名人录”。2011年,刘生忠教授入选国家第六批“千人计划”创新人才长期项目。刘生忠教授领导的团队是国内外较早从事钙钛矿光电器件研究的团队之一。团队研发了钙钛矿单晶生长新方法,成功制备了超大尺寸钙钛矿单晶。在平面型钙钛矿电池和柔性钙钛矿电池方面,均先后几次报道了领域最高效率。


参考文献:
Yucheng Liu, Xiaodong Ren, Jing Zhang, et al. 120 mm Single-crystalline perovskite and wafers: towards viable applications. Sci. China Chem., 2017, 60(10): 1367–1376

http://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SCC/60/10/10.1007/s11426-017-9081-3

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