金属自由钙钛矿（MFP）X射线探测器因其生物相容性和易合成性备受关注，但高工作电压的需求影响了其稳定性和安全性。体光伏效应（BPVE）因其自发电场特性，为无高电压X射线探测提供了潜在解决方案，但其在MFP中的本构关系尚不明确。

本文首次探讨了BPVE与阳离子对称性的关系，并通过BPVE实现了MFP自供电X射线探测器。理论研究表明，阳离子对称性降低可单向扭曲卤化物八面体，从而增加偶极矩和晶体极性以诱导BPVE。晶体极性产生的电场可驱动平衡载流子钝化缺陷并增强非平衡载流子性能。基于此，设计出具有优异BPVE的极性MFP（mPAZE-NH4Br3 H2O）。得益于非线性响应，探测器在0 V下实现了等效灵敏度（≈1033 μC Gyair−1cm−2），并展示了成像性能和温度稳定性（-55–250 °C）。

文章亮点总结

1.阳离子对称性调控：通过降低A位有机胺阳离子的对称性（从D3h到Css），成功诱导MFP晶体极性，首次实现自供电X射线探测。

2.高性能自供电探测器：设计的极性MFP（Cs-MFP）在0 V下表现出超高等效灵敏度（≈1033 μC Gyair−1 cm−2）和快速响应（5.2 ms/6.5 ms），且具备宽温区稳定性（-55–250 °C）。

3.非线性响应机制：利用低辐射剂量下的非线性光电流-剂量关系，显著提升探测器在低剂量率下的灵敏度，为医疗成像等低剂量应用提供新思路。

G. Peng, Z. Li, Y. Xu, Y. Lei, H. Wang, Z. Jin, Evidence of Cation Symmetry Reduction Induced Bulk Photovoltaic Effect in Metal-Free Perovskite for Efficient Self-Powered X-Ray Detection. Adv. Mater. 2025, 2502335.

https://doi.org/10.1002/adma.202502335

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