近日，理学院物理系徐凌波副教授/崔灿教授团队在钙钛矿光电探测器领域取得重要进展，相关成果发表于材料物理领域国际知名期刊《Journal of Materials Science & Technology》(中科院一区Top，IF=11.2)，论文题目“Regulating cation arrangements for high-performance lead-free Cs2AgBiBr6 double perovskite photodetectors via modified green antisolvent engineering”。理学院22级硕士研究生陈洁（光电信息工程专业）为论文的第一作者，徐凌波副教授和崔灿教授为共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金和浙江省自然科学基金的支持。
工作简介：
全无机非铅双钙钛矿Cs2AgBiBr6由于其出色的光电性能、无毒和高稳定性，是一种极具潜力的绿色光电功能材料。与有机-无机杂化钙钛矿相比，Cs2AgBiBr6的制备方法尚未成熟。溶液法制备的 Cs2AgBiBr6 薄膜通常表现出疏松多孔的形态，晶粒尺寸小，包含大量的非辐射缺陷。特别地，Cs2AgBiBr6薄膜中的[AgBr6]5-和[BiBr6]3-八面体单元在热力学上倾向于形成无序排列，即生成Ag/Bi 反位缺陷。这极大增强了Cs2AgBiBr6薄膜中的电声耦合效应，使载流子局域化进而形成自陷激子，严重限制了电荷的分离与传输。本研究创新提出绿色反溶剂工程，通过苯乙基溴化铵（PEABr）/异丙醇（IPA）协同处理策略，成功制备出高致密度、大晶粒的Cs₂AgBiBr₆薄膜。该技术不仅优化Ag/Bi阳离子有序排列，更显著提升电荷传输性能，为器件高效运行奠定基础。优化后的器件展现出卓越性能，居于非铅自供电光电探测器前列:响应度0.38 AW−1，比探测率1.9 × 1012 Jones，响应时间54/63 μs，线性动态范围107 dB。本研究不仅提供了一种简便绿色的高性能器件制备方案，更推动了非铅钙钛矿材料在光电子领域的实用化进程，为碳中和背景下的绿色技术革新注入强劲动力。
论文信息：
Chen, J., Hou, L., Rao, T., Wang, W., Chang, B., Yuan, Y., Wu, X., Lin, P., Wang, P., Cui, C., Ni, Z., Xu, L., Regulating cation arrangements for high-performance lead-free Cs2AgBiBr6 double perovskite photodetectors via modified green antisolvent engineering. J. Mater. Sci. Technol. 232, (2025) 115–122.
URL: https://doi.org/10.1016/j.jmst.2025.01.035
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