《基於新型鈣鈦礦的大功率雷射接收轉換器件研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由楚增勇擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於新型鈣鈦礦的大功率雷射接收轉換器件研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：楚增勇
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
作為一種全新的遠距離非接觸直接供能方式，雷射輸能在電力、無線通信、醫療、航空航天、國防等領域具有廣泛的潛在套用價值。尋找承受大功率雷射輻照、具有更高雷射光電轉換效率的半導體材料及其光伏器件是雷射輸能的一項重要任務。鈣鈦礦結構的有機-無機雜化的有機金屬鹵化物是一種新型的半導體材料，能同時高效完成入射光的吸收、光生載流子的激發、輸運、分離等多個過程，具有消光係數高、開路電壓高、載流子輸運性質好、可吸收並輻射雷射等諸多優點，但在大功率雷射光電轉化的套用基礎研究尚屬空白。本項目將從材料能級匹配與加速載流子傳輸的角度設計器件結構，使用無機空穴傳輸層或者無空穴傳輸層構築整體器件，通過氣相與磁場輔助液相工藝提高鈣鈦礦吸收層的質量，製備基於鈣鈦礦的新型雷射吸收器，最佳化器件結構與表面界面結構，揭示不同功率、不同波長雷射輻照下的光電轉化效率及其規律，揭示鈣鈦礦光伏器件在大功率雷射接收轉化方面的機理及其潛力。
結題摘要
鈣鈦礦結構的有機-無機雜化的有機金屬鹵化物是一種新型的半導體材料，因其合適的禁頻寬度、較寬的光吸收範圍、較高的載流子遷移率，展現出非常優良的光電性質，在雷射光電轉化方面具有良好的套用潛力。本項目針對大功率雷射轉化的套用需求，研究了有機金屬鹵化物大尺寸單晶製備工藝，探索了外界環境對單晶結晶性能的影響，獲得了厘米量級大單晶，通過光電性能測試展示了其在大功率雷射接收轉化方面的潛力；受自然界三維褶皺圖案的啟發，研究了基於石墨烯褶皺的柔性電極技術，通過球體三維收縮一步法實現了高導電、大應變、可伸縮石墨烯柔性電極技術；同時，利用有機金屬鹵化物與聚丙烯腈混合溶液，通過靜電紡絲工藝製備了有機鈣鈦礦纖維，最佳化了器件結構與表面界面結構，獲得了柔性鈣鈦礦光電探測與雷射告警裝置，並與氣相沉積鈣鈦礦薄膜對比，揭示了柔性器件在不同功率、不同波長雷射輻照下的光電轉化效率及其規律。
