具有光强校准模块的高性能光伏氢气传感平台

摘要： 尽管无电池气体传感器（如光伏或摩擦电传感器）近期已出现以解决传统化学电阻式传感器的功耗问题，但仍存在严重的技术障碍。特别是其信号随光照强度等环境条件变化，限制了传感器的应用。此前无电池传感器的灵敏度不足（响应低且检测速率慢）也阻碍了实际使用。本文展示了一种光伏氢气（H2）传感平台，其检测响应不受光照条件影响。该平台由两个光伏单元组成：(1) 覆盖微孔沸石咪唑酯骨架-8（ZIF-8）薄膜的钯（Pd）修饰n-IGZO/p-Si光电二极管；(2) 相同器件结构但无Pd催化剂作为基准，用于校准传感器(1)的基线电流。经校准后，该平台能实时输出精确响应值，无需知晓未知辐照度。此外，本平台的检测性能（如在1% H2浓度下响应达1.57×104%，响应时间<15秒）与传统电阻式H2传感器相当，这在光伏H2传感器中是前所未有的成果。