近日，我校霍夫(fu)曼(man)先(xian)進(jin)材料研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)院諾獎團(tuan)隊在利用高能(neng)同步(bu)輻射對鈣(gai)鈦礦量子(zi)阱(jing)的形成(cheng)機(ji)理研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)領(ling)域取得重要進(jin)展：研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)團(tuan)隊采用高能(neng)掠(lve)入射角X射線衍射實時表(biao)征了在三維鈣(gai)鈦礦表(biao)面通過(guo)(guo)旋涂長鏈有機(ji)銨(an)(an)鹽溶液法所制(zhi)備鈣(gai)鈦礦量子(zi)阱(jing)形成(cheng)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)，明確了與(yu)長鏈有機(ji)銨(an)(an)分(fen)子(zi)發(fa)生反(fan)應(ying)的反(fan)應(ying)物；并通過(guo)(guo)追蹤(zong)反(fan)應(ying)產(chan)物在熱退火前后的晶體結(jie)構演變(bian)，探究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)了鈣(gai)鈦礦量子(zi)阱(jing)形成(cheng)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)的具體路徑。這一研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)成(cheng)果發(fa)表(biao)在材料領(ling)域國際(ji)頂尖(jian)期刊《先(xian)進(jin)材料》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上，論文第一作者(zhe)為霍夫(fu)曼(man)先(xian)進(jin)材料研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)院胡漢林副(fu)教授(shou)，深圳(zhen)職業技術(shu)學(xue)院為論文第一完成(cheng)單位。

有(you)(you)機-無機雜化鈣鈦(tai)(tai)(tai)礦太陽(yang)能(neng)電池(chi)，因其優異的(de)光(guang)(guang)電轉(zhuan)換效率(lv)（經認證的(de)單(dan)結(jie)小面(mian)積有(you)(you)機-無機雜化鈣鈦(tai)(tai)(tai)礦太陽(yang)能(neng)電池(chi)效率(lv)已達25.5%）、較低(di)的(de)成(cheng)(cheng)本以(yi)及(ji)優良(liang)的(de)力學柔性(xing)(xing)等(deng)特(te)點，在(zai)新能(neng)源領域展(zhan)現出了巨(ju)大的(de)應用前景。而基于(yu)(yu)ABX3傳統三維(wei)結(jie)構的(de)鈣鈦(tai)(tai)(tai)礦材(cai)料由(you)于(yu)(yu)自身的(de)離(li)子(zi)(zi)遷移(yi)，以(yi)及(ji)在(zai)外界光(guang)(guang)、熱(re)、水等(deng)因素(su)下(xia)很容易被(bei)破壞，面(mian)臨著長期穩定性(xing)(xing)差的(de)問(wen)題，嚴(yan)重制(zhi)(zhi)約了其實際應用。科學工作者創新地通過鈣鈦(tai)(tai)(tai)礦量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)修飾(shi)傳統的(de)三維(wei)鈣鈦(tai)(tai)(tai)礦方法來制(zhi)(zhi)備具(ju)有(you)(you)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)/三維(wei)鈣鈦(tai)(tai)(tai)礦復(fu)合(he)結(jie)構的(de)太陽(yang)能(neng)電池(chi)，使得所制(zhi)(zhi)備的(de)器(qi)件具(ju)有(you)(you)良(liang)好(hao)的(de)耐輻照(zhao)、耐高溫和(he)耐濕度(du)特(te)性(xing)(xing)。現有(you)(you)的(de)報(bao)道主要(yao)集(ji)中(zhong)在(zai)器(qi)件的(de)效率(lv)和(he)穩定性(xing)(xing)，但對于(yu)(yu)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)的(de)形成(cheng)(cheng)機理(li)卻鮮有(you)(you)報(bao)道，尤(you)其是對在(zai)不(bu)同(tong)條件下(xia)的(de)鈣鈦(tai)(tai)(tai)礦量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)生長機理(li)并不(bu)清楚。

為(wei)此，我校(xiao)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)團隊采(cai)用高(gao)(gao)能同步(bu)輻射(she)掠入射(she)角X射(she)線(xian)衍射(she)實時表征了(le)(le)在三維鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)表面通過(guo)(guo)旋涂長(chang)鏈有(you)(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)(ji)銨鹽溶液法所制備(bei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)量子阱(jing)(jing)(jing)形成過(guo)(guo)程，在了(le)(le)解鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)生(sheng)長(chang)機(ji)(ji)理(li)的(de)(de)(de)前(qian)提(ti)下(xia)，研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)了(le)(le)不同反(fan)應(ying)條件(jian)對鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)量子阱(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)相純度和(he)取(qu)向(xiang)有(you)(you)(you)(you)(you)(you)序性(xing)產生(sheng)影響(xiang)。該項(xiang)成果從(cong)(cong)化學反(fan)應(ying)的(de)(de)(de)機(ji)(ji)理(li)上(shang)確定了(le)(le)與長(chang)鏈分(fen)子反(fan)應(ying)的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)物，明確了(le)(le)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)量子阱(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)形成機(ji)(ji)理(li)，探究(jiu)(jiu)(jiu)了(le)(le)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)量子阱(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)調控與器件(jian)效率以及穩定性(xing)的(de)(de)(de)本(ben)質聯系，并指出(chu)了(le)(le)有(you)(you)(you)(you)(you)(you)效的(de)(de)(de)調控手(shou)段，建立(li)了(le)(le)量子阱(jing)(jing)(jing)/三維鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)復合結構(gou)薄膜最基(ji)礎(chu)理(li)論依據。鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)優越的(de)(de)(de)材料性(xing)能預(yu)示著(zhu)理(li)論上(shang)它(ta)具備(bei)打(da)破現(xian)有(you)(you)(you)(you)(you)(you)傳統(tong)光(guang)伏格局的(de)(de)(de)能力，目前(qian)科研(yan)領域正在關注單結鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)電池的(de)(de)(de)轉(zhuan)換(huan)效率、穩定性(xing)和(he)降低鉛污染(ran)，有(you)(you)(you)(you)(you)(you)初創企業(ye)推(tui)出(chu)的(de)(de)(de)單結組件(jian)能量轉(zhuan)換(huan)效率已超過(guo)(guo)17%，接近(jin)多晶硅組件(jian)的(de)(de)(de)轉(zhuan)換(huan)效率，并且理(li)論成本(ben)更低。本(ben)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)工(gong)作(zuo)針對傳統(tong)三維鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)光(guang)伏器件(jian)穩定性(xing)差(cha)的(de)(de)(de)特點，從(cong)(cong)成膜機(ji)(ji)理(li)上(shang)提(ti)出(chu)了(le)(le)量子阱(jing)(jing)(jing)/三維鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)復合結構(gou)的(de)(de)(de)有(you)(you)(you)(you)(you)(you)效調控手(shou)段，有(you)(you)(you)(you)(you)(you)望從(cong)(cong)根本(ben)上(shang)提(ti)高(gao)(gao)器件(jian)的(de)(de)(de)使用壽命，降低器件(jian)的(de)(de)(de)制備(bei)成本(ben)，為(wei)工(gong)業(ye)化生(sheng)高(gao)(gao)效穩定鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)太(tai)陽能電池提(ti)供了(le)(le)新的(de)(de)(de)技術(shu)途徑。

Advanced Materials是材料學科(ke)世(shi)界頂尖期刊，在國際(ji)材料領域(yu)享譽盛名，當(dang)前影響因子27.39。該(gai)研(yan)究工作(zuo)受到(dao)國家(jia)自然科(ke)學基金委(wei)、深圳市科(ke)創委(wei)以及深圳職業技術學院的資助。

（霍夫曼先進材料研究院）