近日(ri)，我校霍(huo)夫曼(man)(man)先進(jin)(jin)(jin)材料(liao)研究(jiu)院諾獎團隊在利(li)用(yong)高(gao)(gao)能同(tong)步輻射(she)(she)對(dui)鈣(gai)(gai)鈦礦量(liang)子(zi)阱(jing)的(de)形(xing)成(cheng)機(ji)理研究(jiu)領域(yu)取得重(zhong)要進(jin)(jin)(jin)展：研究(jiu)團隊采用(yong)高(gao)(gao)能掠入射(she)(she)角X射(she)(she)線(xian)衍射(she)(she)實時表征了(le)在三維鈣(gai)(gai)鈦礦表面(mian)通過旋涂長(chang)鏈有機(ji)銨(an)(an)鹽溶液法所制備鈣(gai)(gai)鈦礦量(liang)子(zi)阱(jing)形(xing)成(cheng)過程，明確了(le)與長(chang)鏈有機(ji)銨(an)(an)分子(zi)發(fa)生反應的(de)反應物；并通過追蹤反應產物在熱退(tui)火前后的(de)晶體(ti)結構演變，探(tan)究(jiu)了(le)鈣(gai)(gai)鈦礦量(liang)子(zi)阱(jing)形(xing)成(cheng)過程的(de)具體(ti)路徑。這一研究(jiu)成(cheng)果(guo)發(fa)表在材料(liao)領域(yu)國際頂尖期刊《先進(jin)(jin)(jin)材料(liao)》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上(shang)，論文第(di)一作者為霍(huo)夫曼(man)(man)先進(jin)(jin)(jin)材料(liao)研究(jiu)院胡漢(han)林副教授，深圳職業技術學院為論文第(di)一完成(cheng)單位。

有機(ji)(ji)-無機(ji)(ji)雜(za)化鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)太(tai)陽能電(dian)池(chi)(chi)，因其優(you)異的(de)(de)(de)(de)光(guang)電(dian)轉換(huan)效(xiao)(xiao)率（經(jing)認證(zheng)的(de)(de)(de)(de)單結小面積有機(ji)(ji)-無機(ji)(ji)雜(za)化鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)太(tai)陽能電(dian)池(chi)(chi)效(xiao)(xiao)率已達25.5%）、較(jiao)低的(de)(de)(de)(de)成本以及優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)力(li)學(xue)柔(rou)性(xing)等特點，在新能源領域展現(xian)出了巨大的(de)(de)(de)(de)應(ying)用前景。而基于(yu)ABX3傳(chuan)統(tong)三維結構的(de)(de)(de)(de)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)材料由于(yu)自(zi)身的(de)(de)(de)(de)離子(zi)遷(qian)移，以及在外(wai)界光(guang)、熱、水等因素(su)下很容易被破壞(huai)，面臨著長期穩(wen)定性(xing)差的(de)(de)(de)(de)問題，嚴重制(zhi)約(yue)了其實際應(ying)用。科學(xue)工(gong)作者(zhe)創(chuang)新地(di)通過鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)阱(jing)(jing)修飾傳(chuan)統(tong)的(de)(de)(de)(de)三維鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)方法來(lai)制(zhi)備具(ju)有量(liang)子(zi)阱(jing)(jing)/三維鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)復合結構的(de)(de)(de)(de)太(tai)陽能電(dian)池(chi)(chi)，使得所制(zhi)備的(de)(de)(de)(de)器(qi)件具(ju)有良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)輻照、耐(nai)(nai)高(gao)溫和耐(nai)(nai)濕度特性(xing)。現(xian)有的(de)(de)(de)(de)報道(dao)主要集中在器(qi)件的(de)(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)率和穩(wen)定性(xing)，但(dan)對于(yu)量(liang)子(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)形成機(ji)(ji)理(li)卻鮮有報道(dao)，尤(you)其是對在不同條件下的(de)(de)(de)(de)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)阱(jing)(jing)生長機(ji)(ji)理(li)并(bing)不清楚。

為(wei)此，我校研究(jiu)團隊(dui)采(cai)用高能(neng)同(tong)步輻(fu)射(she)掠(lve)入射(she)角X射(she)線衍射(she)實時表(biao)征(zheng)了(le)在(zai)(zai)三(san)(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)表(biao)面通(tong)過旋涂長(chang)鏈有(you)(you)(you)機(ji)(ji)銨鹽溶液(ye)法所制備鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量子(zi)阱(jing)形成(cheng)(cheng)(cheng)過程，在(zai)(zai)了(le)解(jie)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)生(sheng)長(chang)機(ji)(ji)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)前提(ti)(ti)下，研究(jiu)了(le)不同(tong)反(fan)應(ying)條(tiao)件(jian)對(dui)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量子(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)(de)相純(chun)度和取向有(you)(you)(you)序性(xing)產(chan)生(sheng)影響。該(gai)項成(cheng)(cheng)(cheng)果從(cong)化學反(fan)應(ying)的(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)理(li)(li)上(shang)確定(ding)(ding)了(le)與長(chang)鏈分子(zi)反(fan)應(ying)的(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)物，明確了(le)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量子(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)(de)形成(cheng)(cheng)(cheng)機(ji)(ji)理(li)(li)，探究(jiu)了(le)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量子(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)(de)調控(kong)(kong)與器(qi)件(jian)效率以及穩定(ding)(ding)性(xing)的(de)(de)(de)(de)本(ben)質聯系，并指(zhi)出了(le)有(you)(you)(you)效的(de)(de)(de)(de)調控(kong)(kong)手段(duan)，建立了(le)量子(zi)阱(jing)/三(san)(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)復合結(jie)構薄膜(mo)最基礎理(li)(li)論依據(ju)。鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)優(you)越的(de)(de)(de)(de)材料(liao)性(xing)能(neng)預(yu)示著理(li)(li)論上(shang)它(ta)具備打破(po)現有(you)(you)(you)傳統(tong)光伏(fu)格局的(de)(de)(de)(de)能(neng)力，目前科研領(ling)域正在(zai)(zai)關注單(dan)結(jie)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)電池的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)換效率、穩定(ding)(ding)性(xing)和降(jiang)(jiang)低鉛污染，有(you)(you)(you)初創企業推出的(de)(de)(de)(de)單(dan)結(jie)組(zu)件(jian)能(neng)量轉(zhuan)換效率已超過17%，接近多晶硅(gui)組(zu)件(jian)的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)換效率，并且理(li)(li)論成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)更低。本(ben)研究(jiu)工作(zuo)針對(dui)傳統(tong)三(san)(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)光伏(fu)器(qi)件(jian)穩定(ding)(ding)性(xing)差的(de)(de)(de)(de)特點，從(cong)成(cheng)(cheng)(cheng)膜(mo)機(ji)(ji)理(li)(li)上(shang)提(ti)(ti)出了(le)量子(zi)阱(jing)/三(san)(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)復合結(jie)構的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)效調控(kong)(kong)手段(duan)，有(you)(you)(you)望從(cong)根本(ben)上(shang)提(ti)(ti)高器(qi)件(jian)的(de)(de)(de)(de)使用壽(shou)命，降(jiang)(jiang)低器(qi)件(jian)的(de)(de)(de)(de)制備成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)，為(wei)工業化生(sheng)高效穩定(ding)(ding)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)太陽能(neng)電池提(ti)(ti)供了(le)新的(de)(de)(de)(de)技(ji)術途徑。

Advanced Materials是材(cai)料(liao)學(xue)(xue)科世(shi)界頂尖期刊(kan)，在(zai)國際材(cai)料(liao)領域(yu)享譽盛名，當前影響(xiang)因子27.39。該(gai)研究工(gong)作受到國家自然科學(xue)(xue)基(ji)金委(wei)、深圳市科創委(wei)以及深圳職業技術學(xue)(xue)院的資助。

（霍夫曼(man)先進材料研究(jiu)院）