三陽離子混合鹵化物過氧化物(FAxMAyCs1-x-y)Pb(IzBr1-z)3(FAMACs)是薄膜太陽能電池的最佳成分。遺憾的是，目前仍缺乏有效的方法來制備大型單晶(SCs)，無法滿足更先進的應用。
日前，中國科學院大連化學物理研究所研究員劉生忠團隊與陜西師范大學材料科學與工程學院研究員劉渝城、美國西北大學教授Mercouri G. Kanatzidis合作研發出了一種有效的晶體生長策略以制備多英寸的高品質高質量多元混合離子鈣鈦礦單晶(FAMACs SCs)，并利用這種大尺寸純相的鈣鈦礦單晶設計制備出自驅動集成光探測器。
研究發現，明智地選擇的還原劑[甲酸(FAH)]有效地減少了負責相分離的碘化物氧化和陽離子去質子化。因此，FAMACs SC在載流子壽命、高電荷遷移率、長載流子擴散距離以及優越的均勻性和長期穩定性等方面都有5倍以上的提升，使設計高性能自供電集成電路光電探測器成為可能。
該器件具有大響應率、高光導增益、優異的檢測率和快速響應速度;所有數值都是迄今為止報道的平面型單晶過氧化物光電探測器的最高值。
(展示了用于光學成像的2%FAH FAMACs SC集成電路，圖片摘自論文)
此外，基于該單晶制備的12×12像素探測器陣列具有均勻的光響應，因此對一個2×2像素的陣列進行選擇性輻照時在像素之間顯示出良好的分辨力。該設計為鈣鈦礦自驅動集成電路成像應用開辟了新途徑。
