随着科技的不断发展,光电器件在军事工业和生产生活中发挥着巨大的作用。半导体的表面光伏响应是衡量光电器件的重要参数,因此发展高光伏响应的光电材料是开发高性能光电器件的关键。BiOBr因结构可控、制备简单、价格低廉等优点,成为具有潜力的光电响应材料。但目前BiOBr作为光电材料往往存在电荷寿命短、电子空穴易复合等缺点,导致其光伏响应信号较低。重要的是,根据纳米表面光伏原理,吸附O₂捕获光生电子是半导体光电材料产生光伏信号的主要原因之一,但这在设计高光电响应材料时却往往被忽略了。基于此,本文针对BiOBr光生电子空穴易复合、表面吸附O₂捕获光生电子能力差的关键科学问题,提出宽带隙氧化物高水平能级电子接收平台和贵金属共修饰的策略,延长电子寿命、提高吸附O₂捕获光生电子能力,进而提高BiOBr的光伏响应,并揭示其光伏响应机制。此外,本文采用压片光伏测试体系,对传统粉体光伏体系测试条件进行优化,大幅提高了光伏响应。本文研究内容如下:首先,成功地制备了高光伏响应的二维BiOBr纳米片,并揭示了其以表面吸附O₂捕获电子为主的光伏响应机制。在此基础上,通过SnO₂和Ag共修饰,显著改善了BiOBr纳米片的光电响应特性。基于气氛控制/瞬态光电压谱、光电化学测试等,深入揭示其光伏响应的提高归因于SnO₂修饰延长了光生载流子寿命,而Ag修饰进一步促进O₂吸附,改善了材料的光电特性。其次,成功地发展了压片测试模式,与传统的粉体测试模式相比,进一步提高了样品的光伏响应,改善了光电响应的可重复性。进一步,通过与SrO和Au共修饰构筑了Au/SrO/BiOBr纳米复合体,显著改善了BiOBr纳米片的光电响应特性。能够确认的是,SrO作为碱土金属氧化物宽带隙高能级电子平台,有效延长光生电子寿命,通过贵金属Au修饰,进一步提高了表面的O₂吸附能力。