一种掺杂剂和辅助掺杂剂协同作用的低缺陷态密度无甲胺钙钛矿单晶、制备方法及其应用

摘要

一种掺杂剂和辅助掺杂剂协同作用制备的低缺陷态密度无甲胺钙钛矿单晶及其应用，属于钙钛矿材料技术领域。本发明将掺杂剂卤化胍和碱土金属卤化盐同时引入到ABX3混合阳离子钙钛矿单晶的生长溶液中，胍阳离子和碱土金属阳离子分别对其A位和B位进行重掺杂和轻掺杂，利用掺杂剂和辅助掺杂剂的协同作用提高X位和B位空位形成能，进而大幅优化其结晶动力学，提升了无甲胺钙钛矿单晶的结晶度，最终大幅降低无甲胺钙钛矿晶体中缺陷态密度。本发明还提供了一种由上述方法制备的无甲胺钙钛矿单晶作为光敏层在半导体光电器件中的应用，所述半导体光电器件包括钙钛矿太阳能电池、X射线探测器、γ射线探测器、红外射线探测器、光电传感器中的任意一种。