光电探测器是一种将光信号转换为电信号的器件，在通信、图像传感、环境监测和物联网传感等诸多领域具有广泛的应用。近年来，新兴的卤化物钙钛矿材料由于其载流子迁移率高、光吸收系数大、制备工艺简单、成本低以及带隙可调等优良特性引起研究人员的极大兴趣，有望成为制备高性能光电探测器的优选材料之一。经过几年的发展，基于有机-无机杂化钙钛矿光电探测器的器件性能已经取得了很大的进步，但材料本身的不稳定性和铅毒性问题严重限制了其实用化进程。因此，从应用的角度考虑，摆脱“铅依赖”、发展基于无铅钙钛矿体系的光电探测器是该领域亟待解决的问题。

近两年，我院材料物理研究所在无铅钙钛矿及其衍生物光电探测器方面取得了系列进展。研究团队借助第一性原理计算，综合考虑容忍因子、电负性和原子尺寸失配等因素，采用双阳离子替位和单阳离子替位两种方式系统开展了无铅钙钛矿材料的合成及其光电应用研究。2018年率先研制出基于无铅双钙钛矿Cs₂AgBiBr₆薄膜的自供能宽带探测器，并成功应用于日盲成像，相关结果见：Adv. Mater. Interfaces, DOI: 10.1002/admi.201900188；J. Mater. Chem. C, DOI: 10.1039/c8tc02305k。IB族Cu⁺作为Pb²⁺的替代元素在非铅金属卤化物方面的研究近期开始引起人们的关注，相继出现了Cs₃Cu₂X₅、CsCu₂X₃和CsCuX₂的材料合成报道。2019年，研究团队在高质量Cs₃Cu₂I₅薄膜制备的基础上，通过构建Cs₃Cu₂I₅/GaN异质结，利用电荷收集窄化的思路成功实现了具有高光谱选择性的紫外光电探测器，相关结果见：Mater. Horiz., DOI: 10.1039/C9MH01371G。进一步，通过将Cs₃Cu₂I₅纳米晶修饰在一维硅纳米线阵列表面，成功制备出紫外增强型硅基宽带探测器，在200 nm处的光响应率提升了近600倍，相关结果见：ACS Appl. Mater. Interfaces., DOI: 10.1021/acsami.0c10323。2020年，研究团队采用改良的反溶剂结晶技术成功合成出高质量、尺寸可调的一维CsCu₂I₃纳米线，利用其各向异性晶体结构和外部一维形态特征实现了具有高线性偏振灵敏度的紫外光电探测，相关结果见：Mater. Horiz., DOI: 10.1039/D0MH00250J。

在上述工作的基础上，研究团队系统总结了近年来无铅钙钛矿材料及其衍生物的合成、光电性质及光电探测器应用等方面的重要进展，相关结果近日以“Recent Advances toward Environment-Friendly Photodetectors Based on Lead-Free Metal Halide Perovskites and Perovskite Derivatives”为题发表在Materials Horizons, 2021, DOI:10.1039/D0MH01567A（IF:12.319）上，论文第一作者为我院博士研究生李营，通讯作者为我院青年教师史志锋副教授和李新建教授。

该综述对当前已报道的无铅钙钛矿材料及其衍生物进行了全面概述，讨论对比了它们的光电性质，并进一步总结了无铅钙钛矿材料在光电探测器方面的研究进展。此外，对无铅钙钛矿基光电探测器存在的瓶颈问题，也提出了可能的解决方案。本文致力于让更多的研究者对无铅钙钛矿光电探测器领域的研究现状有一个清晰的了解，并希望为其未来的研究及发展方向提供一些思路。

以上工作得到了国家自然科学基金项目、河南省高层次人才特殊支持计划、郑州大学青年创新专项以及郑州大学物理学科推进计划等项目的支持

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