近日，我校(xiao)霍夫曼先進材(cai)料研(yan)(yan)究(jiu)院(yuan)諾(nuo)獎(jiang)團隊在(zai)利用高能(neng)同(tong)步輻射(she)對鈣(gai)鈦礦(kuang)量子阱(jing)的(de)形成(cheng)機(ji)理研(yan)(yan)究(jiu)領域(yu)取得重要(yao)進展：研(yan)(yan)究(jiu)團隊采用高能(neng)掠入射(she)角X射(she)線衍射(she)實時表征了(le)在(zai)三維鈣(gai)鈦礦(kuang)表面(mian)通過(guo)旋涂長鏈有機(ji)銨鹽溶(rong)液(ye)法所制備鈣(gai)鈦礦(kuang)量子阱(jing)形成(cheng)過(guo)程，明確了(le)與長鏈有機(ji)銨分子發(fa)生反應(ying)的(de)反應(ying)物；并通過(guo)追蹤反應(ying)產物在(zai)熱退火(huo)前后的(de)晶體(ti)結構演變(bian)，探究(jiu)了(le)鈣(gai)鈦礦(kuang)量子阱(jing)形成(cheng)過(guo)程的(de)具體(ti)路徑。這一研(yan)(yan)究(jiu)成(cheng)果(guo)發(fa)表在(zai)材(cai)料領域(yu)國際頂尖(jian)期刊《先進材(cai)料》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上，論(lun)文第一作者為霍夫曼先進材(cai)料研(yan)(yan)究(jiu)院(yuan)胡漢林副教授(shou)，深圳(zhen)職(zhi)業技(ji)術(shu)學院(yuan)為論(lun)文第一完成(cheng)單(dan)位。

有(you)機(ji)(ji)(ji)-無機(ji)(ji)(ji)雜(za)化鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)太(tai)陽(yang)(yang)能電池(chi)，因其優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)電轉換效(xiao)率(lv)（經認證的(de)(de)(de)(de)(de)(de)單(dan)結(jie)(jie)小面(mian)(mian)積(ji)有(you)機(ji)(ji)(ji)-無機(ji)(ji)(ji)雜(za)化鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)太(tai)陽(yang)(yang)能電池(chi)效(xiao)率(lv)已達25.5%）、較(jiao)低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成本以(yi)及優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)學柔性(xing)等(deng)特點，在(zai)(zai)新能源領域展(zhan)現出了巨大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)前景。而基(ji)于(yu)ABX3傳統三(san)(san)維結(jie)(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)材料由于(yu)自身的(de)(de)(de)(de)(de)(de)離(li)子遷移，以(yi)及在(zai)(zai)外(wai)界光(guang)、熱、水(shui)等(deng)因素下(xia)很(hen)容易被(bei)破(po)壞，面(mian)(mian)臨著長期穩定(ding)性(xing)差的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題，嚴(yan)重制約了其實際(ji)應用(yong)。科學工作者(zhe)創新地通(tong)過鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)子阱(jing)修飾(shi)傳統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)三(san)(san)維鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)方法來制備(bei)具有(you)量(liang)子阱(jing)/三(san)(san)維鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)復合結(jie)(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)太(tai)陽(yang)(yang)能電池(chi)，使得所制備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)器(qi)件具有(you)良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)輻(fu)照、耐(nai)高溫(wen)和耐(nai)濕度特性(xing)。現有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)報道(dao)主要(yao)集中在(zai)(zai)器(qi)件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)效(xiao)率(lv)和穩定(ding)性(xing)，但對于(yu)量(liang)子阱(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形成機(ji)(ji)(ji)理卻(que)鮮有(you)報道(dao)，尤其是對在(zai)(zai)不同(tong)條件下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)子阱(jing)生長機(ji)(ji)(ji)理并不清(qing)楚(chu)。

為(wei)此，我校(xiao)研(yan)究(jiu)團隊采用(yong)高能同步輻射掠入射角X射線衍(yan)射實時表(biao)征了(le)(le)(le)在(zai)三(san)(san)(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)表(biao)面通(tong)過(guo)旋涂長(chang)鏈(lian)(lian)有(you)機(ji)銨鹽溶液法所(suo)制備鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)(jing)形成(cheng)(cheng)過(guo)程，在(zai)了(le)(le)(le)解鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)生(sheng)長(chang)機(ji)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)前提(ti)(ti)(ti)下，研(yan)究(jiu)了(le)(le)(le)不同反應(ying)(ying)條件(jian)(jian)對鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相純度和取向有(you)序性(xing)產生(sheng)影響。該項成(cheng)(cheng)果(guo)從(cong)化學(xue)反應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)理(li)(li)上(shang)(shang)確(que)定了(le)(le)(le)與長(chang)鏈(lian)(lian)分子(zi)(zi)反應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)(ying)物，明(ming)確(que)了(le)(le)(le)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形成(cheng)(cheng)機(ji)理(li)(li)，探究(jiu)了(le)(le)(le)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)控與器(qi)件(jian)(jian)效(xiao)(xiao)率(lv)以及(ji)穩(wen)(wen)定性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)本(ben)質聯系，并(bing)指出了(le)(le)(le)有(you)效(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)控手段，建(jian)立了(le)(le)(le)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)(jing)/三(san)(san)(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)復合(he)結(jie)構薄膜(mo)最基(ji)礎理(li)(li)論(lun)依據(ju)。鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)優越(yue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)材料性(xing)能預(yu)示著理(li)(li)論(lun)上(shang)(shang)它具備打破現有(you)傳(chuan)統(tong)光伏格局(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能力，目前科研(yan)領(ling)域正(zheng)在(zai)關注單結(jie)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)電池的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)、穩(wen)(wen)定性(xing)和降低鉛污染，有(you)初創企業推(tui)出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)單結(jie)組件(jian)(jian)能量(liang)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)已超過(guo)17%，接(jie)近多晶硅組件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)，并(bing)且(qie)理(li)(li)論(lun)成(cheng)(cheng)本(ben)更低。本(ben)研(yan)究(jiu)工(gong)作針對傳(chuan)統(tong)三(san)(san)(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)光伏器(qi)件(jian)(jian)穩(wen)(wen)定性(xing)差(cha)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特點，從(cong)成(cheng)(cheng)膜(mo)機(ji)理(li)(li)上(shang)(shang)提(ti)(ti)(ti)出了(le)(le)(le)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)(jing)/三(san)(san)(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)復合(he)結(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)效(xiao)(xiao)調(diao)控手段，有(you)望從(cong)根本(ben)上(shang)(shang)提(ti)(ti)(ti)高器(qi)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽命，降低器(qi)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)制備成(cheng)(cheng)本(ben)，為(wei)工(gong)業化生(sheng)高效(xiao)(xiao)穩(wen)(wen)定鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)太陽能電池提(ti)(ti)(ti)供了(le)(le)(le)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)技術途徑。

Advanced Materials是材(cai)料(liao)學(xue)科世界頂尖期刊，在國際材(cai)料(liao)領域享譽盛名，當前影響(xiang)因(yin)子27.39。該研究工作受到國家(jia)自然(ran)科學(xue)基金委、深圳市科創(chuang)委以(yi)及深圳職業(ye)技(ji)術(shu)學(xue)院的資助。

（霍夫曼(man)先(xian)進材(cai)料研究院(yuan)）