化學所在納米硫屬化合物光探測研究方面取得新進展

 硫屬化合物由于具有優(yōu)異的物理化學性質，在眾多領域得到廣泛的應用，例如太陽能電池、光探測、鋰離子電池、場效應晶體管、信息存儲、氣敏傳感器。近年來，在國家自然科學基金委、*以及中科院的支持下，分子納米結構與納米技術院重點實驗室與有機固體院重點實驗室的研究人員合作在基于硫屬化合物納米材料的光電器件方面取得了一些有意義的研究成果，相關的研究結果先后發(fā)表在J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 15602-15603和J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 12218-12221上。

研究人員以In2Se3為原料，通過綠色方法——不使用金屬作為催化劑制備了純凈的、長度在幾微米到幾十微米、直徑在200nm左右的InSe納米線，并通過微操作制備技術構筑了基于單根InSe納米線的光探測器，通過對器件的光電性能測試，表明電流隨光照強度增加而增加，并成指數(shù)關系，其開關比高達50。通過對器件的穩(wěn)定性測試結果顯示器件具有很好的穩(wěn)定性，在室溫空氣中保存兩個月后仍能保持很好的光電性能。文章發(fā)表后被Nature China的Research Highlights欄目選為研究亮點并進行了報道。

在此基礎上，研究人員將二元材料體系擴展到具有帶隙可調、吸收系數(shù)高的三元太陽能電池光吸收材料體系。利用一種簡單的溶液相方法制備了形貌均勻單分散的纖鋅礦結構的CuInSe2六邊形納米顆粒。通過和P3HT共混成功制備了有機-無機雜化的光電器件。該器件表現(xiàn)出顯著的光開關效應，開關比高達兩個數(shù)量級以上。而且該器件多次循環(huán)后仍能保持良好的光響應特性，具有很好的穩(wěn)定性。開發(fā)出的CuInSe2納米顆粒和P3HT共混材料體系在大面積、低成本、輕便的、可折疊光探測器及信號放大等領域具有潛在的應用前景。