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1铁电薄膜光生伏特效应的研究与应用进展.doc

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1铁电薄膜光生伏特效应的研究与应用进展.doc
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1 铁电薄膜光生伏特效应的研究与应用 进展 赵楠 陈国力 王哲 齐齐哈尔大学化学与化学工程学院分析测试中心 摘 要: 铁电薄膜材料不仅具备优良的铁电、介电性能, 还具有反常光生伏特效应。尽管 铁电薄膜理论上有较高的光电换转换效率, 但目前的效率仍然较低, 还不宜用 作太阳能转换器。本文综述了国内外锆酸盐系、铋系以及双钙钛矿等铁电薄膜光 生伏效应的最新研究进展, 并对其在光学检测设备、 铁电光伏器件以及电铸无阻 开关方面的最新应用进展进行了归纳总结。铁电薄膜光伏效应的产生机理、影响 因素以及应用开拓等方面将是未来研究的重点。 关键词: 铁电薄膜; 光伏效应; 综述; 应用进展; 作者简介:赵楠 (1985—) , 女 (汉) , 黑龙江省齐齐哈尔市, 助理实验师, 硕 士, 主要从事铁电材料的研究;电 话:0452-2738750;E-mail:laurazhao16@sina.com。 基金:黑龙江省教育厅基本业务专项 (13509227) Latest research and application progress in Photovoltaic Effect of Ferroelectric Thin Films ZHAO Nan CHEN Guoli WANG Zhe Center of analysis and testing, School of chemistry and chemical engineering, Qiqihar University; Abstract: Ferroelectric thin films have not only excellent ferroelectric and dielectric properties, but also abnormal photovoltaic effect. The photoelectric conversion efficiency is still low and it is not suitable for solar converters, although which is very high in theory. In this paper, the latest research progress in the photovoltaic effect of ferroelectric home and abroad, such as zirconium salt, bismuth series and double perovskite, and so on, are reviewed. The latest applications progress of optical detection devices, ferroelectric photovoltaic devices and electroforming free resistive switching are summarized, too. The generation mechanism, influencing factors and application development of the photovoltaic effect of ferroelectric thin films will be the focus in future research. Keyword: Ferroelectric thin films; Photovoltaic effect; Review; Applications progress; 0 引言 由于具备优异的铁电、 介电以及反常光生伏特效应 (即Anomalous Photovoltaic Effect, 简称APVE[1]) , 近年来, 关于铁电薄膜光伏效应的研究已成为有关学 者瞩目的研究领域。对于现有的铁电材料, 如Li Nb O3、PLZT、Pb (Zr, Ti) O3、 Ba Ti O3和Bi Fe O3等[2], 因其能量转换效率尚低, 还不宜用作太阳能转换器。 但已有相关学者提出了利用 APVE制作光开关和光阀、光电探测器以及光敏电阻 等方面的设想。 经过对有关规律以及理论模型的探讨和研究, 目前人们越来越重 视APVE 的实际应用。 1 铁电薄膜光伏效应原理的提出与发展 早在上个世纪八十年代, 就有一部分学者对铁电体反常光生伏特效应的微观机 理与理论进行了研究和分析。北京工业大学的张齐年等[3]对铁定体的光生伏特 效应进行了理论和实验研究, 并提出了几种微观机理的理论模型。 我国学者刘卫 国
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