物理學院低維能量轉換材料與器件課題組主要開展新型低維光電/熱電材料與器件的設計、制備及性能優化研究。近日，該課題組的青年教師喬雙博士和合作者李志強、叢日東博士在新型半導體異質結側向光伏器件與新穎光電探測器件研究方面取得系列進展。

該課題組首次研究了CIGS異質結的側向光伏效應，并成功將其開發為新型柔性光探測器。他們創新性地將具有壓電效應的ZnO引入該異質結，利用壓電效應對異質結中載流子傳輸的有效調控，使探測器的響應度、檢測度和響應速度分別提高了75.4%、66.1%和239.7%，性能遠優于目前商用的硅探測器；在此基礎上，該研究小組利用ZnO納米線的壓電光電子學效應，使CIGS太陽電池短路電流快速提升。在2MPa壓力下，電池效率提高了15.9%. 上述工作主要發表在Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 1707311（IF=12.1）和Nano Energy 2018, 49, 508(IF=12.3)上。

該課題組率先研究了新型垂直MoS₂/Si異質結的側向光伏效應，獲得的位置靈敏光探測器的時間響應達到驚人的16 ns，且從實驗上驗證了載流子在MoS₂層內和層間傳輸速度的差別（Adv. Sci. 2018, 5, 1700502， IF=9.03；ACS Appl Mater. Interfaces 2017, 9, 18377, IF=7.5）。另外，考慮到該結構樣品能夠同時發揮MoS₂強的光吸收和快的縱向傳輸速度特性，該小組又成功將其制備成光電探測器，其響應度和檢測度分別高達908.2mA/W和1.889×10¹³Jones，且具有超快的響應速度。該研究結果被選為2018年度Journal of Materials Chemistry C期刊熱點文章（J. Mater. Chem. C 2018, 6, 3233，IF=5.26）。

喬雙博士是我校2014年引進人才，入職后以河北大學為第一單位發表JCR一、二區top論文近20篇，2015和2017年分別獲得河北省青年拔尖人才和河北省杰出青年基金項目資助。

(物理學院供稿)