Halogenid-Blei-Perowskit weist hervorragende optoelektronische Eigenschaften wie einen hohen Lichtabsorptionskoeffizienten, lange Diffusionslänge der Ladungsträger und hohe Fluoreszenz-Quantenausbeute auf und ist ein aktueller Forschungsschwerpunkt im Bereich der Photodetektoren (PDs). Die hohe Biotoxizität und geringe Umweltstabilität von halogenidischem Blei-Perowskit beschränken jedoch die Entwicklung und Anwendung solcher Geräte, weshalb die Suche nach ungiftigen und stabilen Materialien besonders wichtig ist. Bis heute wurden Materialien wie Sn, Ge, Sb, Bi untersucht, wobei Bi-basierte Perowskite aufgrund ihrer Stabilität, Ungiftigkeit und breiten Bandlücke zu den Kandidaten gehören. Viele Faktoren beeinflussen die Leistung von PDs, wobei die Unterdrückung des Dunkelstroms ein wichtiger Weg zur Leistungssteigerung ist. In dieser Arbeit wurde die herkömmliche PEDOT∶PSS Lochtransportschicht (HTL) durch die anorganische Verbindung CuSCN mittels Lösungsspinbeschichtung ersetzt, und ein p‐i‐n-Typ Photodetektor mit der Struktur ITO/CuSCN/Cs₃Bi₂I₆Br₃/ZnO/Ag hergestellt. Das niedrigste unbesetzte Molekülorbital (LUMO) von CuSCN liegt bei -1,5 eV, mit einer hohen Elektroneneinspritzbarriere von bis zu 3,3 eV zu ITO, deutlich höher als die Barriere zwischen PEDOT∶PSS und ITO (1,8 eV), was die Elektroneneinspritzung vom ITO-Elektroden unter Rückwärtsspannung effektiv blockiert und somit den Dunkelstrom des Detektors senkt. Unter 425-nm-Einzelwellenlängenbeleuchtung im Selbsterregungsbetrieb erreicht der Photostrom 6,87×10^-6 A, der Dunkelstrom beträgt nur 3,52×10^-11 A, das Schaltverhältnis übersteigt 10⁵, eine Verbesserung um zwei Größenordnungen gegenüber Detektoren mit PEDOT∶PSS. Zudem sind die Anstiegs- und Abfallzeiten unter 0,12 s, besser als jene bei PEDOT∶PSS-Lochtransportschichten, was auf die höhere Ladungsträgermobilität von CuSCN zurückgeführt wird. Die Ergebnisse zeigen, dass der Photodetektor mit der Struktur ITO/CuSCN/Cs₃Bi₂I₆Br₃/ZnO/Ag selbstversorgend, mit hohem Schaltverhältnis, stabil und ungiftig ist und eine praktikable Strategie für die Kommerzialisierung darstellt.

bleifreies Perowskit; Photodetektor; Lochtransportschicht; Dunkelstrom