物理学院青年教师乔双等人在新型光电器件研究方面取得进展

物理学院低维能量转换材料与器件课题组主要开展新型低维光电/热电材料与器件的设计、制备及性能优化研究。近日，该课题组的青年教师乔双博士和合作者李志强、丛日东博士在新型半导体异质结侧向光伏器件与新颖光电探测器件研究方面取得系列进展。

该课题组首次研究了CIGS异质结的侧向光伏效应，并成功将其开发为新型柔性光探测器。他们创新性地将具有压电效应的ZnO引入该异质结，利用压电效应对异质结中载流子传输的有效调控，使探测器的响应度、检测度和响应速度分别提高了75.4%、66.1%和239.7%，性能远优于目前商用的硅探测器；在此基础上，该研究小组利用ZnO纳米线的压电光电子学效应，使CIGS太阳电池短路电流快速提升。在2MPa压力下，电池效率提高了15.9%.  上述工作主要发表在 Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 1707311 （ IF=12.1 ） 和 Nano Energy 2018, 49, 508 (IF=12.3) 上 。

该课题组率先研究了新型垂直MoS ₂ /Si异质结的侧向光伏效应，获得的位置灵敏光探测器的时间响应达到惊人的 16 ns，且从实验上验证了载流子在MoS ₂ 层内和层间传输速度的差别 （ Adv. Sci. 2018, 5, 1700502 ，  IF=9.03 ； ACS Appl Mater. Interfaces 2017, 9, 18377 , IF=7.5 ） 。另外，考虑到该结构样品能够同时发挥MoS ₂ 强的光吸收和快的纵向传输速度特性，该小组又成功将其制备成光电探测器，其响应度和检测度分别高达908.2mA/W和1.889×10 ¹³ Jones，且具有超快的响应速度。该研究结果被选为2018年度Journal of Materials Chemistry C期刊热点文章（ J. Mater. Chem. C 2018, 6, 3233 ， IF=5.26 ）。

乔双博士是我校2014年引进人才，入职后以河北大学为第一单位发表JCR一、二区top论文近20篇，2015和2017年分别获得河北省青年拔尖人才和河北省杰出青年基金项目资助。

                                                                      (物理学院供稿)