近(jin)日，我(wo)校(xiao)霍夫曼先進(jin)材(cai)料研(yan)(yan)究(jiu)院諾獎團(tuan)隊在利用高(gao)能同(tong)步輻射對(dui)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)量子(zi)阱的(de)形成(cheng)機理研(yan)(yan)究(jiu)領域(yu)取得(de)重要(yao)進(jin)展：研(yan)(yan)究(jiu)團(tuan)隊采用高(gao)能掠(lve)入射角X射線衍(yan)射實時表征了(le)(le)在三維鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)表面通過旋涂(tu)長鏈(lian)有機銨鹽(yan)溶液法(fa)所制(zhi)備(bei)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)量子(zi)阱形成(cheng)過程，明確了(le)(le)與長鏈(lian)有機銨分子(zi)發生(sheng)反(fan)應的(de)反(fan)應物；并通過追蹤反(fan)應產(chan)物在熱退火前后(hou)的(de)晶(jing)體結(jie)構(gou)演變，探究(jiu)了(le)(le)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)量子(zi)阱形成(cheng)過程的(de)具體路徑。這一研(yan)(yan)究(jiu)成(cheng)果發表在材(cai)料領域(yu)國(guo)際頂尖期刊(kan)《先進(jin)材(cai)料》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上，論文第一作(zuo)者為霍夫曼先進(jin)材(cai)料研(yan)(yan)究(jiu)院胡(hu)漢林副教授(shou)，深圳(zhen)職(zhi)業技(ji)術學院為論文第一完(wan)成(cheng)單(dan)位。

有(you)(you)機(ji)-無(wu)機(ji)雜化鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)太(tai)陽能電(dian)(dian)池，因其優異的(de)(de)光(guang)電(dian)(dian)轉換效(xiao)率(lv)（經(jing)認證的(de)(de)單結(jie)小面積有(you)(you)機(ji)-無(wu)機(ji)雜化鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)太(tai)陽能電(dian)(dian)池效(xiao)率(lv)已達25.5%）、較低(di)的(de)(de)成本以及優良的(de)(de)力學柔性(xing)等特(te)點，在(zai)(zai)新(xin)能源領域展現出(chu)了巨大的(de)(de)應用前景。而基于ABX3傳(chuan)統三維(wei)結(jie)構(gou)的(de)(de)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)材料由于自身的(de)(de)離(li)子(zi)遷移，以及在(zai)(zai)外界光(guang)、熱(re)、水等因素(su)下很容(rong)易被破壞，面臨(lin)著長期穩(wen)定性(xing)差的(de)(de)問題(ti)，嚴重制約了其實際應用。科學工(gong)作者創(chuang)新(xin)地通過鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)量子(zi)阱修飾(shi)傳(chuan)統的(de)(de)三維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)方(fang)法來制備具(ju)有(you)(you)量子(zi)阱/三維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)復合結(jie)構(gou)的(de)(de)太(tai)陽能電(dian)(dian)池，使(shi)得所制備的(de)(de)器(qi)件具(ju)有(you)(you)良好的(de)(de)耐(nai)(nai)輻照、耐(nai)(nai)高溫和耐(nai)(nai)濕度特(te)性(xing)。現有(you)(you)的(de)(de)報道(dao)主要(yao)集中(zhong)在(zai)(zai)器(qi)件的(de)(de)效(xiao)率(lv)和穩(wen)定性(xing)，但對(dui)于量子(zi)阱的(de)(de)形成機(ji)理(li)卻鮮有(you)(you)報道(dao)，尤其是對(dui)在(zai)(zai)不同(tong)條(tiao)件下的(de)(de)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)量子(zi)阱生長機(ji)理(li)并不清楚。

為此，我校研究(jiu)(jiu)團隊(dui)采用高(gao)能同步輻射掠(lve)入射角X射線衍(yan)射實時(shi)表征了(le)在(zai)(zai)三維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)表面通過(guo)旋涂長鏈有(you)(you)(you)機銨鹽溶液法所制(zhi)備(bei)(bei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)量(liang)子阱(jing)(jing)形(xing)成(cheng)(cheng)過(guo)程(cheng)，在(zai)(zai)了(le)解鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)生(sheng)(sheng)長機理(li)的(de)(de)(de)(de)前提(ti)下(xia)，研究(jiu)(jiu)了(le)不同反應(ying)條(tiao)件(jian)對鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)量(liang)子阱(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)相純度和取向有(you)(you)(you)序性(xing)(xing)產生(sheng)(sheng)影響(xiang)。該項成(cheng)(cheng)果從(cong)化(hua)學(xue)反應(ying)的(de)(de)(de)(de)機理(li)上(shang)確定(ding)了(le)與(yu)長鏈分子反應(ying)的(de)(de)(de)(de)反應(ying)物，明確了(le)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)量(liang)子阱(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)機理(li)，探(tan)究(jiu)(jiu)了(le)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)量(liang)子阱(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)調(diao)控(kong)與(yu)器件(jian)效率(lv)以(yi)及(ji)穩定(ding)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)本(ben)(ben)質聯系(xi)，并指出(chu)了(le)有(you)(you)(you)效的(de)(de)(de)(de)調(diao)控(kong)手(shou)(shou)段，建立了(le)量(liang)子阱(jing)(jing)/三維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)復合(he)結構(gou)薄膜最(zui)基(ji)礎理(li)論依據。鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)優越的(de)(de)(de)(de)材料性(xing)(xing)能預示著(zhu)理(li)論上(shang)它(ta)具備(bei)(bei)打破現有(you)(you)(you)傳統(tong)光伏格(ge)局的(de)(de)(de)(de)能力，目(mu)前科(ke)研領域正在(zai)(zai)關注單(dan)結鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)電池(chi)的(de)(de)(de)(de)轉換(huan)效率(lv)、穩定(ding)性(xing)(xing)和降低(di)鉛污染(ran)，有(you)(you)(you)初創企業(ye)推出(chu)的(de)(de)(de)(de)單(dan)結組件(jian)能量(liang)轉換(huan)效率(lv)已超過(guo)17%，接近多晶(jing)硅組件(jian)的(de)(de)(de)(de)轉換(huan)效率(lv)，并且理(li)論成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)更低(di)。本(ben)(ben)研究(jiu)(jiu)工(gong)作針對傳統(tong)三維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)光伏器件(jian)穩定(ding)性(xing)(xing)差的(de)(de)(de)(de)特點，從(cong)成(cheng)(cheng)膜機理(li)上(shang)提(ti)出(chu)了(le)量(liang)子阱(jing)(jing)/三維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)復合(he)結構(gou)的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)效調(diao)控(kong)手(shou)(shou)段，有(you)(you)(you)望從(cong)根本(ben)(ben)上(shang)提(ti)高(gao)器件(jian)的(de)(de)(de)(de)使用壽(shou)命，降低(di)器件(jian)的(de)(de)(de)(de)制(zhi)備(bei)(bei)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)，為工(gong)業(ye)化(hua)生(sheng)(sheng)高(gao)效穩定(ding)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)太陽能電池(chi)提(ti)供了(le)新的(de)(de)(de)(de)技術途徑。

Advanced Materials是(shi)材(cai)料(liao)學科世(shi)界頂尖(jian)期刊，在國(guo)(guo)際材(cai)料(liao)領域享譽盛(sheng)名，當前影響(xiang)因子(zi)27.39。該研究工(gong)作受到國(guo)(guo)家自然科學基金委(wei)、深(shen)(shen)圳(zhen)市科創委(wei)以及深(shen)(shen)圳(zhen)職業技(ji)術學院的資助。

（霍夫曼先(xian)進材料(liao)研(yan)究(jiu)院(yuan)）