近(jin)日，我校(xiao)霍夫曼先(xian)(xian)進(jin)材(cai)料研究(jiu)院諾獎團隊在(zai)利用高(gao)能同步輻射(she)(she)(she)對鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱的形(xing)(xing)成(cheng)機理研究(jiu)領(ling)域取得(de)重要進(jin)展：研究(jiu)團隊采用高(gao)能掠入射(she)(she)(she)角X射(she)(she)(she)線衍射(she)(she)(she)實時表征了在(zai)三(san)維鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)表面通(tong)過旋(xuan)涂(tu)長鏈(lian)有(you)機銨鹽溶液法(fa)所制備鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱形(xing)(xing)成(cheng)過程，明確了與長鏈(lian)有(you)機銨分(fen)子(zi)(zi)發生反應(ying)的反應(ying)物(wu)；并通(tong)過追蹤反應(ying)產物(wu)在(zai)熱(re)退火前后的晶體(ti)結構演變，探究(jiu)了鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱形(xing)(xing)成(cheng)過程的具(ju)體(ti)路徑(jing)。這一研究(jiu)成(cheng)果發表在(zai)材(cai)料領(ling)域國際頂尖期刊《先(xian)(xian)進(jin)材(cai)料》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上，論(lun)文第一作者為霍夫曼先(xian)(xian)進(jin)材(cai)料研究(jiu)院胡(hu)漢林副(fu)教授，深圳職業(ye)技術學(xue)院為論(lun)文第一完(wan)成(cheng)單(dan)位(wei)。

有(you)機-無(wu)機雜(za)化(hua)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)太陽能(neng)電池(chi)，因其優(you)異的(de)(de)光(guang)電轉換效(xiao)(xiao)率（經認(ren)證的(de)(de)單結(jie)小面積有(you)機-無(wu)機雜(za)化(hua)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)太陽能(neng)電池(chi)效(xiao)(xiao)率已達25.5%）、較(jiao)低的(de)(de)成本以及(ji)優(you)良(liang)的(de)(de)力(li)學(xue)柔性等特點，在(zai)新(xin)能(neng)源(yuan)領域(yu)展(zhan)現出了巨(ju)大的(de)(de)應用(yong)前景。而基于(yu)(yu)ABX3傳統(tong)三維結(jie)構的(de)(de)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)材料由(you)于(yu)(yu)自身的(de)(de)離子(zi)遷移，以及(ji)在(zai)外界(jie)光(guang)、熱、水(shui)等因素下(xia)很容易被破壞，面臨著(zhu)長期穩定性差的(de)(de)問(wen)題(ti)，嚴(yan)重制約了其實際應用(yong)。科學(xue)工作者創新(xin)地通(tong)過鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)阱(jing)(jing)(jing)修飾傳統(tong)的(de)(de)三維鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)方法來(lai)制備具(ju)有(you)量(liang)子(zi)阱(jing)(jing)(jing)/三維鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)復合結(jie)構的(de)(de)太陽能(neng)電池(chi)，使得所制備的(de)(de)器件具(ju)有(you)良(liang)好的(de)(de)耐輻照(zhao)、耐高溫和耐濕度特性。現有(you)的(de)(de)報(bao)道主要集中在(zai)器件的(de)(de)效(xiao)(xiao)率和穩定性，但對于(yu)(yu)量(liang)子(zi)阱(jing)(jing)(jing)的(de)(de)形成機理(li)(li)卻(que)鮮有(you)報(bao)道，尤(you)其是對在(zai)不(bu)同條件下(xia)的(de)(de)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)阱(jing)(jing)(jing)生長機理(li)(li)并不(bu)清楚。

為此，我(wo)校(xiao)研究(jiu)團隊采用高能同步輻射(she)掠入射(she)角X射(she)線(xian)衍(yan)射(she)實時表征了(le)在三維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)表面通過(guo)旋涂長鏈有機銨鹽溶液法(fa)所制備鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱形成過(guo)程，在了(le)解(jie)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)生長機理(li)的(de)(de)(de)(de)前提(ti)下，研究(jiu)了(le)不同反應(ying)(ying)條(tiao)件(jian)對鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱的(de)(de)(de)(de)相純度和取向有序性(xing)(xing)(xing)產(chan)生影響。該(gai)項成果(guo)從化(hua)學反應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)機理(li)上(shang)確定(ding)(ding)了(le)與(yu)長鏈分子(zi)(zi)反應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)反應(ying)(ying)物，明確了(le)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱的(de)(de)(de)(de)形成機理(li)，探究(jiu)了(le)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱的(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)控(kong)與(yu)器(qi)件(jian)效率以(yi)及穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)本(ben)質聯系(xi)，并指出(chu)了(le)有效的(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)控(kong)手段(duan)，建立(li)了(le)量(liang)子(zi)(zi)阱/三維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)復合結構(gou)薄膜最基礎理(li)論(lun)(lun)依據。鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)優越的(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao)性(xing)(xing)(xing)能預示著理(li)論(lun)(lun)上(shang)它具備打破(po)現(xian)有傳(chuan)統光(guang)(guang)伏格局(ju)的(de)(de)(de)(de)能力，目(mu)前科(ke)研領域正在關注單結鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)電池的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)換(huan)效率、穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)和降低(di)鉛污染，有初創企(qi)業推(tui)出(chu)的(de)(de)(de)(de)單結組(zu)件(jian)能量(liang)轉(zhuan)換(huan)效率已超(chao)過(guo)17%，接近多(duo)晶硅組(zu)件(jian)的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)換(huan)效率，并且理(li)論(lun)(lun)成本(ben)更低(di)。本(ben)研究(jiu)工作(zuo)針(zhen)對傳(chuan)統三維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)光(guang)(guang)伏器(qi)件(jian)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)差的(de)(de)(de)(de)特點，從成膜機理(li)上(shang)提(ti)出(chu)了(le)量(liang)子(zi)(zi)阱/三維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)復合結構(gou)的(de)(de)(de)(de)有效調(diao)(diao)控(kong)手段(duan)，有望從根本(ben)上(shang)提(ti)高器(qi)件(jian)的(de)(de)(de)(de)使用壽(shou)命，降低(di)器(qi)件(jian)的(de)(de)(de)(de)制備成本(ben)，為工業化(hua)生高效穩(wen)定(ding)(ding)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)太陽能電池提(ti)供了(le)新(xin)的(de)(de)(de)(de)技術途(tu)徑。

Advanced Materials是材料學(xue)(xue)科(ke)(ke)世(shi)界頂尖(jian)期刊，在國際材料領域(yu)享譽盛名，當前影響因子27.39。該研究工作受到國家自然科(ke)(ke)學(xue)(xue)基金委、深圳市(shi)科(ke)(ke)創委以及(ji)深圳職業技(ji)術學(xue)(xue)院的資助。

（霍夫曼先進材料(liao)研(yan)究院）