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                  鈣鈦礦可為視頻干擾設備持續供電

                      鈦酸鈣(CaTiO3)以俄羅斯礦物學家Lev Aleksvich-Perovski的名字命名為鈣鈦礦攝像頭干擾器電池[1],代表了一種特殊的晶體結構。1978年首次報道了有機-無機雜化鈣鈦礦,發現其具有與CaTiO3相似的結構[2]。通常,金屬鹵化物鈣鈦礦的晶體結構表示為ABX3,其中A是有機CH3NH3+(MA)、CH7N2+(FA)或無機Cs+和Rb+陽離子,B是Pb2+或Sn2+陽離子,X是鹵化物陰離子(I-、Br-、Cl-)[3]-[7]。在過去的十年中,鈣鈦礦材料由于其獨特的特性,如可調帶隙[4]、[8]、高吸收系數[9]、長載流子擴散長度、載流子倍增[10]、高載流子遷移率[4]、[11]、[13],在監控屏蔽器光伏和光電領域取得了顯著的發展。

                      鈣鈦礦太陽能攝像頭屏蔽器電池(PSC)的效率在過去的十年中已經顯著提高到25.2%以上[11],[14],[15],但是多晶鈣鈦礦薄膜中的缺陷動力學和晶界是進一步提高這些器件效率和穩定性的主要障礙。鈣鈦礦型單晶具有優異的光電性能,由于其缺陷密度低、無晶界等優點,給人們帶來了希望[13],[16]-[18]。單晶的特性,例如高載流子遷移率[19]-[21]、長載流子擴散長度和長載流子壽命[13]、[17]、[22],使得單晶在太陽能監控干擾器電池[22]-[25]、光電探測器(PDs)[26]-[28]、發光二極管(LED)和激光器[29]-[31]中更具優勢。

                      例如,基于單晶的太陽能電池獲得了21.09%的最佳效率,填充因子(FF)為84.3%,穩定性占主導地位[32]。由甲基銨溴化鉛(MAPbBr3)單晶制成的PDs的響應度(R)為1.6×104ma/W,外量子效率(EQE)約為3900%[19]。這些研究表明鈣鈦礦型單晶是攝像頭干擾器光電轉換應用中很有前途的積木。本文綜述了近年來雜化(大多數情況下)和全無機(特殊情況下)鈣鈦礦單晶的合成、性質和應用研究進展。介紹了不同成分鈣鈦礦單晶的制備方法。其次,綜述了鈣鈦礦型單晶的基本光電性質。然后介紹了單晶在PDs、太陽能電池、led和激光器等應用中的優異性能。最后指出了鈣鈦礦型單晶應用面臨的挑戰和機遇。
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