完成单位：重庆大学、华中科技大学

完成人：臧志刚，李雄，王华昕

成果简介：本项目聚焦金属卤化物光电器件构筑与载流子动力学表征技术，攻克新型金属卤化物材料制备与器件物理机制等核心难题。研发超快吸收/反射光谱与时间分辨微波电导联用的多维度原位表征体系，系统突破薄膜结晶、器件制备及载流子动力学调控技术瓶颈，揭示材料缺陷态分布-载流子寿命-器件效率的跨尺度关联机制，取得系列重大成果：

1.提出低维金属卤化物单晶反应前体活度可控”生长理论，发展饱和前驱体循环结晶等新方法，解决低维单晶成核与生长不可控难题，突破传统晶体工程维度-稳定性-性能调控桎梏。

2.发明“一步成膜，分步退火”新工艺，解决薄膜孔洞多、不致密问题，揭示薄膜晶粒大小、界面调控与太阳能高效转化的物理机制，为高性能移动电源应用奠定科学基础。

3.构建多维度原位表征技术体系，建立“缺陷态分布-载流子寿命-器件效率”跨尺度关联模型，揭示卤素空位诱导浅能级陷阱对非辐射复合速率的调控机制，提供精准表征技术与工艺优化路径。

创新点及科学价值：

1.针对低维金属卤化物单晶成核生长可控性与稳定性难题，提出室温下“低维单晶反应前体活度可控”生长理论，发展系列制备新方法，实现单晶尺寸、形貌及光电性能精细调控，创建颠覆性生长动力学理论框架，突破维度-稳定性-性能不可调和的科学桎梏，为X射线探测技术提供新学术思想。

2.针对成膜均匀性差的问题，发明低温“一步成膜，分步退火”新工艺，解决薄膜孔洞多、不致密难题，揭示太阳能高效转化物理机制，研制大面积电池演示样机，为高性能移动电源应用筑牢基础。

3.针对载流子超快动力学过程不透明、缺陷态复合路径模糊等瓶颈，开发多维度原位表征体系，突破传统表征盲区，构建跨尺度关联模型，为高性能光电器件设计提供精准理论判据与工艺优化路径。

社会经济效益：

1.项目成果可有效赋能LED芯片、光伏材料等核心产业链，在显著降低制造成本、提升能效的同时，推动传统制造业向高附加值、绿色化方向转型升级。

2.形成具有自主知识产权的发明专利10项，经第三方权威机构评估，技术资产估值达2000万元，为后续产业化奠定坚实基础。

3.凭借技术先进性与产业化潜力获得知名企业大额战略投资，加速科技成果落地转化，为区域经济高质量发展注入新动能。

应用前景：

新能源领域支撑高效太阳能电池技术升级，提升现有光伏电池转换效率；显示照明领域实现高亮度、低功耗LED器件迭代，推动Mini-LED等新型显示技术发展；光电探测领域为X射线探测器提供核心材料，大幅提升探测灵敏度与信噪比。相关表征技术已拓展至钙钛矿量子点、二维材料等新型功能材料研究，未来将在军用夜视成像、空间探测器等领域实现规模化应用，助力我国在光电子领域构建国际竞争新优势。