【摘 要】
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随着化石燃料带来的环境问题日益严重,化石能源的日渐枯竭,开发具有清洁、高效、安全的新能源材料与技术迫在眉睫。近年来,以有机无机杂化钙钛矿（Organic-Inorganic Hybrid Perovskite,OIHP）材料为基础的研究成为了科研与产业界的重点关注对象。2009年,有机无机杂化钙钛矿第一次被报道应用于光伏电池中,其能量转换率为3.81%,经过约10年的发展,目前能量转换率超过了25
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随着化石燃料带来的环境问题日益严重,化石能源的日渐枯竭,开发具有清洁、高效、安全的新能源材料与技术迫在眉睫。近年来,以有机无机杂化钙钛矿（Organic-Inorganic Hybrid Perovskite,OIHP）材料为基础的研究成为了科研与产业界的重点关注对象。2009年,有机无机杂化钙钛矿第一次被报道应用于光伏电池中,其能量转换率为3.81%,经过约10年的发展,目前能量转换率超过了25%,达到了与硅基光伏电池相媲美的程度。虽然三维钙钛矿材料具有非常优异的光电性能,但是,材料中的有机基团对水汽异常敏感,导致其稳定性存在较大问题,如何提升材料的长期稳定性,是钙钛矿光电器件走向应用之前的一个重要课题。最近,研究学者们发现,通过增加有机基团的链长所制备的二维层状钙钛矿材料,可以显著提高钙钛矿材料的稳定性,但是二维钙钛矿材料的光吸收特性相对三维钙钛矿材料又略显不足,如何在兼顾两者优点的前提下实现器件光电性能的最优化是本论文的主要研究内容,具体如下:第一,研究二维（2D）与三维（3D）钙钛矿薄膜的兼容制备技术,通过对工艺方法和参数进行研究和探索,实现2D/3D复合钙钛矿薄膜质量及其光电性质的最优化;第二,基于2D/3D钙钛矿材料的兼容制备方法,在玻璃晶片上构筑光探测器件并进行性能的分析与对比。结果发现,有机基团MAI与BAI的质量比为1:1时,制备的薄膜器件性能最优,其开关电流比达到8.91×10~3,响应率（405nm）为5.17 m A/W,探测率为2.88×10~9Jones,响应时间分别为43 ms（上升）和46 ms（下降）。最后,基于这一制备技术的低温特性,在PET上构筑了柔性衬底上的光探测器件,通过对其性能参数的表征,结果显示其响应率为3.8 m A/W,并且器件的挠曲与稳定性良好,器件从平置到弯曲半径为0.78 cm时挠曲50次后,器件的响应率基本保持相对稳定。综上,基于2D/3D的钙钛矿兼容制备技术,薄膜兼具了光吸收性能优异与长期稳定工作的特性,为今后制备一种高性能、高稳定的光电器件、提升光伏器件的实际应用具有一定的参考意义。
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