Cs2AgBiBr6钙钛矿材料的主要应用和挑战

南湖新闻网讯（通讯员 雷红伟）近日，我校理学院谭佐军教授带领的智能感知与信息处理团队与瑞典林雪平大学高峰教授团队合作，针对铯银铋溴材料的结构和性质进行研究，探讨了材料最新应用进展与未来发展挑战。相关研究成果以“Lead-free double perovskite Cs2AgBiBr6: fundamentals, applications, and perspectives”为题在Advanced Functional Materials发表。

铯银铋溴(Cs2AgBiBr6)是在传统铅基钙钛矿之后研发的新型无铅双钙钛矿半导体材料，具有稳定性高、环境友好、光电特性优异等优点，已在太阳能电池、光探测器、X射线探测器、催化和铁电/磁性等领域内取得了广泛应用。然而，Cs2AgBiBr6存在一些诸如禁带宽度较宽、电子-声子耦合较大等问题或挑战。

为了加深对基于Cs2AgBiBr6钙钛矿材料的理解，鼓励并促进未来相关材料和器件的研究发展，本研究分析了Cs2AgBiBr6的基本性质包括结构与性质的关系、材料合成、稳定性、吸收和光致发光的起源、电子-声子耦合作用机制、材料内部缺陷、载流子动力学和禁带宽度调制等。进一步地， 研究概述了包括太阳能电池、光探测器，X射线探测器、铁电/磁性在内的广泛应用的最新进展，最后探讨了 Cs2AgBiBr6材料和相关应用的挑战，并为指导该研究领域的未来发展提供了展望。研究团队认为，在未来的研究中，调控材料禁带宽度、降低电子声子耦合强度、减少深能级缺陷、优化器件结构和界面将对改善 Cs2AgBiBr6光电特性和提升器件性能起着至关重要的作用。

我校理学院青年教师雷红伟博士为论文的第一作者和共同通讯作者, 瑞典林雪平大学高峰教授为论文的共同通讯作者，我校为论文第一单位。该研究是雷红伟在瑞典访学期间的合作成果之一，得到国家自然科学基金的支持。

审核人：谭佐军

【英文摘要】

Cs2AgBiBr6, as a benchmark lead-free double perovskite, has emerged as a promising alternative to lead-based perovskites because of its high stability, non-toxicity, exceptional optoelectronic properties, and multifunctionality. To encourage further research on Cs2AgBiBr6 and its broad applications, in this review, its fundamental properties including the structure-property relation, synthesis, stability, origin of absorption and photoluminescence, electron-phonon coupling, role of defects, charge carrier dynamics, and bandgap modulation are comprehensively emphasized. The recent progress on the wide applications including solar cells, light/X-ray detectors, and ferroelectric/magnetic devices are highlighted. Moreover, the challenges of Cs2AgBiBr6materials and related applications are discussed and perspectives are provided for guiding the future development of this research area.

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202105898