近日，课题组在《Chemical Engineering Journal》期刊发表了题为“P-type conductive BaZrS3 thin film and its band gap tunning via Ruddlesden-Popper Ba3Zr2S7 and titanium alloying”的论文。论文第一作者为韩炎兵副教授，通讯作者为刘莹研究员和史志锋教授，郑州大学为第一单位。

  近些年，钙钛矿材料因其独特的光电性质，在基础研究和光电器件应用领域取得了迅猛的发展，但是铅卤钙钛矿潜在的稳定性和毒性也日益引起人们的关注。而硫化物钙钛矿，具有更高的热/湿度/光照稳定性，且光电性能优异，具有较大潜力应用于光电领域，其研究方兴未艾。然而，相较于铅卤钙钛矿中方便快捷的制备方法，当前缺少对于硫化物钙钛矿的高效制备策略，进一步限制了对其基本物理特性的认识。

  本工作首先，自主制备了BaZrS3，BaTiS3，BaS等硫化物靶材，基于“磁控溅射-重结晶”等方法，制备系列硫化物钙钛矿薄膜。其次，形成Ba空位在BaZrS3薄膜中实现p型导电，根据ES-VRH物理模型，分析p型导电的浅受主态，为将来p-n结等电子器件做准备；然后，通过共溅射制备二维Ruddlesden-Popper相Ba3Zr2S7和Ba2ZrS4等，拓展其结构维度和物相，丰富其物理光电特性；最后，借助非平衡条件形成BaZr1-xTixS3纯相合金，实现了禁带宽度从2.2 eV至1.5 eV的调控，根据Shockley − Queisser极限理论，有助于获得更高的太阳能电池效率。