近日，我校霍(huo)夫(fu)曼(man)先進材(cai)(cai)料研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)院諾獎團隊在(zai)利用(yong)(yong)高能同步輻(fu)射(she)對鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)子阱(jing)的(de)(de)形成(cheng)機理(li)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)領(ling)域取得重要進展：研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)團隊采(cai)用(yong)(yong)高能掠(lve)入射(she)角X射(she)線衍射(she)實(shi)時表征(zheng)了在(zai)三維鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)表面通過(guo)(guo)旋涂長鏈有(you)機銨(an)鹽溶液法(fa)所制備(bei)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)子阱(jing)形成(cheng)過(guo)(guo)程，明確了與長鏈有(you)機銨(an)分子發生反(fan)(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)反(fan)(fan)(fan)應(ying)物；并通過(guo)(guo)追蹤反(fan)(fan)(fan)應(ying)產物在(zai)熱退火前(qian)后的(de)(de)晶體結構演變，探究(jiu)(jiu)了鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)子阱(jing)形成(cheng)過(guo)(guo)程的(de)(de)具體路(lu)徑。這一(yi)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)成(cheng)果發表在(zai)材(cai)(cai)料領(ling)域國際頂尖期刊《先進材(cai)(cai)料》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上，論文(wen)第一(yi)作者為(wei)霍(huo)夫(fu)曼(man)先進材(cai)(cai)料研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)院胡(hu)漢(han)林副(fu)教授，深圳職業技術(shu)學院為(wei)論文(wen)第一(yi)完成(cheng)單(dan)位。

有(you)(you)機(ji)-無(wu)機(ji)雜(za)化(hua)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)太陽能電(dian)池，因其(qi)優異的(de)(de)(de)光電(dian)轉換效率(lv)（經認(ren)證的(de)(de)(de)單結(jie)小(xiao)面(mian)積有(you)(you)機(ji)-無(wu)機(ji)雜(za)化(hua)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)太陽能電(dian)池效率(lv)已達25.5%）、較低的(de)(de)(de)成本以及(ji)優良的(de)(de)(de)力(li)學(xue)(xue)柔性(xing)等特點(dian)，在(zai)新能源領域展現出了巨(ju)大的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)前景(jing)。而基于(yu)(yu)ABX3傳統三維(wei)(wei)結(jie)構的(de)(de)(de)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)材料(liao)由(you)于(yu)(yu)自身的(de)(de)(de)離子(zi)(zi)(zi)遷移(yi)，以及(ji)在(zai)外界光、熱、水等因素下很容易(yi)被破壞，面(mian)臨著(zhu)長期穩定性(xing)差的(de)(de)(de)問題(ti)，嚴重制(zhi)約了其(qi)實際應(ying)用(yong)。科學(xue)(xue)工作者創新地通過鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)(zi)(zi)阱(jing)(jing)修飾傳統的(de)(de)(de)三維(wei)(wei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)方法來制(zhi)備(bei)(bei)具有(you)(you)量(liang)子(zi)(zi)(zi)阱(jing)(jing)/三維(wei)(wei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)復合結(jie)構的(de)(de)(de)太陽能電(dian)池，使得所制(zhi)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)器件(jian)具有(you)(you)良好的(de)(de)(de)耐輻照、耐高溫(wen)和耐濕(shi)度(du)特性(xing)。現有(you)(you)的(de)(de)(de)報道主要(yao)集中(zhong)在(zai)器件(jian)的(de)(de)(de)效率(lv)和穩定性(xing)，但對(dui)于(yu)(yu)量(liang)子(zi)(zi)(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)(de)形(xing)成機(ji)理卻鮮有(you)(you)報道，尤其(qi)是對(dui)在(zai)不同條件(jian)下的(de)(de)(de)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)(zi)(zi)阱(jing)(jing)生長機(ji)理并(bing)不清楚。

為(wei)此，我校(xiao)研(yan)(yan)究團隊采用高能(neng)(neng)同步輻(fu)射掠入射角(jiao)X射線衍射實時表征了(le)(le)(le)在三(san)維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)表面(mian)通過旋(xuan)涂長鏈有(you)機(ji)銨鹽溶(rong)液法所(suo)制備鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)阱形成(cheng)過程(cheng)，在了(le)(le)(le)解(jie)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)生(sheng)長機(ji)理的(de)(de)前提(ti)下，研(yan)(yan)究了(le)(le)(le)不(bu)同反(fan)應(ying)(ying)條(tiao)件(jian)(jian)對(dui)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)阱的(de)(de)相(xiang)純(chun)度(du)和取(qu)向有(you)序性產生(sheng)影響。該項成(cheng)果從(cong)化學(xue)反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)機(ji)理上確(que)(que)定了(le)(le)(le)與(yu)長鏈分(fen)子(zi)反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)反(fan)應(ying)(ying)物，明確(que)(que)了(le)(le)(le)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)阱的(de)(de)形成(cheng)機(ji)理，探(tan)究了(le)(le)(le)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)阱的(de)(de)調控與(yu)器件(jian)(jian)效(xiao)(xiao)率(lv)以(yi)及穩定性的(de)(de)本質(zhi)聯系，并指(zhi)出了(le)(le)(le)有(you)效(xiao)(xiao)的(de)(de)調控手(shou)段，建立了(le)(le)(le)量(liang)子(zi)阱/三(san)維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)復合結構薄膜(mo)最基礎(chu)理論(lun)(lun)依(yi)據。鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)優越的(de)(de)材料性能(neng)(neng)預示著理論(lun)(lun)上它(ta)具備打破現有(you)傳統(tong)(tong)光伏(fu)格局的(de)(de)能(neng)(neng)力，目(mu)前科研(yan)(yan)領(ling)域正在關(guan)注單(dan)(dan)結鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)電池(chi)的(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)換效(xiao)(xiao)率(lv)、穩定性和降低(di)鉛污(wu)染(ran)，有(you)初創(chuang)企業推出的(de)(de)單(dan)(dan)結組(zu)件(jian)(jian)能(neng)(neng)量(liang)轉(zhuan)(zhuan)換效(xiao)(xiao)率(lv)已超過17%，接近多晶硅組(zu)件(jian)(jian)的(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)換效(xiao)(xiao)率(lv)，并且理論(lun)(lun)成(cheng)本更低(di)。本研(yan)(yan)究工作針對(dui)傳統(tong)(tong)三(san)維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)光伏(fu)器件(jian)(jian)穩定性差的(de)(de)特點，從(cong)成(cheng)膜(mo)機(ji)理上提(ti)出了(le)(le)(le)量(liang)子(zi)阱/三(san)維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)復合結構的(de)(de)有(you)效(xiao)(xiao)調控手(shou)段，有(you)望(wang)從(cong)根本上提(ti)高器件(jian)(jian)的(de)(de)使用壽命，降低(di)器件(jian)(jian)的(de)(de)制備成(cheng)本，為(wei)工業化生(sheng)高效(xiao)(xiao)穩定鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)太(tai)陽能(neng)(neng)電池(chi)提(ti)供了(le)(le)(le)新(xin)的(de)(de)技術途(tu)徑。

Advanced Materials是材(cai)料學(xue)科(ke)世界頂(ding)尖(jian)期刊，在國(guo)際材(cai)料領域享譽盛名(ming)，當前影響因子27.39。該研究工作受到國(guo)家自(zi)然科(ke)學(xue)基金委(wei)(wei)、深圳(zhen)市科(ke)創委(wei)(wei)以及(ji)深圳(zhen)職業技術學(xue)院(yuan)的(de)資助(zhu)。

（霍夫曼先進(jin)材料(liao)研(yan)究院）