钙钛矿可为视频干扰设备持续供电

    钛酸钙（CaTiO3）以俄罗斯矿物学家Lev Aleksvich-Perovski的名字命名为钙钛矿摄像头干扰器电池[1]，代表了一种特殊的晶体结构。1978年首次报道了有机-无机杂化钙钛矿，发现其具有与CaTiO3相似的结构[2]。通常，金属卤化物钙钛矿的晶体结构表示为ABX3，其中A是有机CH3NH3+（MA）、CH7N2+（FA）或无机Cs+和Rb+阳离子，B是Pb2+或Sn2+阳离子，X是卤化物阴离子（I-、Br-、Cl-）[3]-[7]。在过去的十年中，钙钛矿材料由于其独特的特性，如可调带隙[4]、[8]、高吸收系数[9]、长载流子扩散长度、载流子倍增[10]、高载流子迁移率[4]、[11]、[13]，在监控屏蔽器光伏和光电领域取得了显著的发展。

    钙钛矿太阳能摄像头屏蔽器电池（PSC）的效率在过去的十年中已经显著提高到25.2%以上[11]，[14]，[15]，但是多晶钙钛矿薄膜中的缺陷动力学和晶界是进一步提高这些器件效率和稳定性的主要障碍。钙钛矿型单晶具有优异的光电性能，由于其缺陷密度低、无晶界等优点，给人们带来了希望[13]，[16]-[18]。单晶的特性，例如高载流子迁移率[19]-[21]、长载流子扩散长度和长载流子寿命[13]、[17]、[22]，使得单晶在太阳能监控干扰器电池[22]-[25]、光电探测器（PDs）[26]-[28]、发光二极管（LED）和激光器[29]-[31]中更具优势。

    例如，基于单晶的太阳能电池获得了21.09%的最佳效率，填充因子（FF）为84.3%，稳定性占主导地位[32]。由甲基铵溴化铅（MAPbBr3）单晶制成的PDs的响应度（R）为1.6×104ma/W，外量子效率（EQE）约为3900%[19]。这些研究表明钙钛矿型单晶是摄像头干扰器光电转换应用中很有前途的积木。本文综述了近年来杂化（大多数情况下）和全无机（特殊情况下）钙钛矿单晶的合成、性质和应用研究进展。介绍了不同成分钙钛矿单晶的制备方法。其次，综述了钙钛矿型单晶的基本光电性质。然后介绍了单晶在PDs、太阳能电池、led和激光器等应用中的优异性能。最后指出了钙钛矿型单晶应用面临的挑战和机遇。