硫属钙钛矿显示出在光电应用方面的潜力

由布法罗大学的一个团队开发的新型硫化钡锆（BaZrS3）薄膜将强光吸收性和良好的电荷传输性能结合在一起，这两种特性可用于光电应用，例如用作光伏电池、光电探测器和LED。研究人员通过使用激光加热和氧化钡锆氧化物制成BaZrS3膜。蒸气沉积在蓝宝石表面上，形成薄膜，然后通过称为硫化的化学反应转化为最终材料。

由研究团队创建的硫化钡锆薄膜。 由Douglas Levere /布法罗大学提供。

BaZrS3属于一类称为硫属钙钛矿的材料。 硫族钙钛矿与卤化钙钛矿具有某些特点，但“不受后者材料的毒性和不稳定性的影响，”研究员郝雷辉说。 这些无毒、富含地球的化合物以粉末形式存在了数十年。“现在，我们拥有由BaZrS3制成的薄膜，我们可以研究其基本特性以及如何将其用于太阳能电池板、LED、光学传感器和其他应用中，”研究员Xiucheng Wei说道。

UB物理学博士 魏秀成（l）和郝浩蕾（r）的学生是这项新研究的第一作者，该研究报道了硫化钡锆薄膜的创建。 这项研究是由UB物理学教授郝增领导的。 由Douglas Levere /布法罗大学提供。

主持这项研究的曾浩教授说，例如，在太阳能电池板中，实验结果表明，BaZrS3薄膜比具有相同厚度的传统硅基材料能更有效地将阳光转化为电能。 在光子能量大于1.97 eV时，薄膜的吸收系数大于105 cm-1。薄膜为n型，载流子迁移率大于10 cm2 / Vs。曾庆红说：“几十年来，仅使用了少数几个半导体材料，其中硅是主要材料。”“我们的薄膜为半导体研究的新方向打开了大门。有机会探索全新材料类别的潜力。”