近日，我校(xiao)霍(huo)(huo)夫曼(man)(man)先進(jin)材料(liao)研究(jiu)院諾獎團隊(dui)在(zai)利用(yong)高(gao)能同步輻射對(dui)鈣(gai)(gai)鈦礦量子(zi)(zi)阱(jing)的(de)(de)形成(cheng)(cheng)機(ji)(ji)理(li)研究(jiu)領(ling)域(yu)取得重要(yao)進(jin)展：研究(jiu)團隊(dui)采(cai)用(yong)高(gao)能掠入射角(jiao)X射線衍射實(shi)時(shi)表(biao)征(zheng)了在(zai)三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦礦表(biao)面通過(guo)旋涂長鏈(lian)有機(ji)(ji)銨鹽溶液(ye)法(fa)所制備鈣(gai)(gai)鈦礦量子(zi)(zi)阱(jing)形成(cheng)(cheng)過(guo)程，明確了與長鏈(lian)有機(ji)(ji)銨分子(zi)(zi)發生反(fan)應(ying)的(de)(de)反(fan)應(ying)物；并(bing)通過(guo)追蹤反(fan)應(ying)產物在(zai)熱退火(huo)前(qian)后的(de)(de)晶體結構演變，探究(jiu)了鈣(gai)(gai)鈦礦量子(zi)(zi)阱(jing)形成(cheng)(cheng)過(guo)程的(de)(de)具體路徑。這一研究(jiu)成(cheng)(cheng)果發表(biao)在(zai)材料(liao)領(ling)域(yu)國(guo)際頂尖期刊《先進(jin)材料(liao)》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上，論(lun)文第一作者為霍(huo)(huo)夫曼(man)(man)先進(jin)材料(liao)研究(jiu)院胡漢(han)林(lin)副教授，深圳職業技術學院為論(lun)文第一完(wan)成(cheng)(cheng)單位。

有(you)(you)(you)機(ji)(ji)-無(wu)機(ji)(ji)雜化(hua)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)太陽能電(dian)池(chi)，因(yin)其優異的(de)(de)(de)(de)(de)光電(dian)轉換效率(lv)（經(jing)認證的(de)(de)(de)(de)(de)單結小面積有(you)(you)(you)機(ji)(ji)-無(wu)機(ji)(ji)雜化(hua)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)太陽能電(dian)池(chi)效率(lv)已達25.5%）、較低的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)本以及(ji)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)力學(xue)柔性等特(te)點，在新能源領域展現出了(le)巨大的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)前景。而基(ji)于(yu)ABX3傳統三(san)維(wei)結構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)材料由于(yu)自身的(de)(de)(de)(de)(de)離子(zi)遷移，以及(ji)在外界光、熱(re)、水等因(yin)素下很容易被破壞，面臨著(zhu)長(chang)期穩定(ding)性差的(de)(de)(de)(de)(de)問題，嚴重制(zhi)(zhi)約了(le)其實際應用(yong)(yong)。科學(xue)工作者創新地通過鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)量子(zi)阱(jing)修飾傳統的(de)(de)(de)(de)(de)三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)方法來制(zhi)(zhi)備(bei)具有(you)(you)(you)量子(zi)阱(jing)/三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)復合結構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)太陽能電(dian)池(chi)，使(shi)得所制(zhi)(zhi)備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)器件具有(you)(you)(you)良(liang)好的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)輻照、耐(nai)(nai)高溫(wen)和耐(nai)(nai)濕(shi)度特(te)性。現有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)報道主要集中在器件的(de)(de)(de)(de)(de)效率(lv)和穩定(ding)性，但對于(yu)量子(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)機(ji)(ji)理卻(que)鮮(xian)有(you)(you)(you)報道，尤(you)其是對在不同條件下的(de)(de)(de)(de)(de)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)量子(zi)阱(jing)生長(chang)機(ji)(ji)理并(bing)不清楚。

為此(ci)，我校(xiao)研(yan)究團隊采(cai)用(yong)高(gao)能(neng)(neng)同步輻射掠入射角X射線衍射實時表征了(le)在三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦礦(kuang)(kuang)表面通過旋涂長(chang)鏈有(you)機(ji)(ji)銨(an)鹽溶(rong)液(ye)法所制備(bei)(bei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦礦(kuang)(kuang)量(liang)(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)(jing)形成(cheng)過程，在了(le)解鈣(gai)(gai)(gai)鈦礦(kuang)(kuang)生(sheng)長(chang)機(ji)(ji)理的(de)前提下(xia)，研(yan)究了(le)不(bu)同反應條件(jian)對鈣(gai)(gai)(gai)鈦礦(kuang)(kuang)量(liang)(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)(jing)的(de)相純度和(he)取向(xiang)有(you)序性(xing)產(chan)生(sheng)影響(xiang)。該項成(cheng)果從化學反應的(de)機(ji)(ji)理上(shang)確(que)定(ding)(ding)了(le)與(yu)長(chang)鏈分子(zi)(zi)反應的(de)反應物，明確(que)了(le)鈣(gai)(gai)(gai)鈦礦(kuang)(kuang)量(liang)(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)(jing)的(de)形成(cheng)機(ji)(ji)理，探究了(le)鈣(gai)(gai)(gai)鈦礦(kuang)(kuang)量(liang)(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)(jing)的(de)調(diao)控與(yu)器(qi)件(jian)效率以及穩定(ding)(ding)性(xing)的(de)本質聯系，并指出(chu)了(le)有(you)效的(de)調(diao)控手段，建立(li)了(le)量(liang)(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)(jing)/三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦礦(kuang)(kuang)復合結(jie)構(gou)薄(bo)膜最(zui)基礎理論(lun)依(yi)據。鈣(gai)(gai)(gai)鈦礦(kuang)(kuang)優越的(de)材料性(xing)能(neng)(neng)預示著理論(lun)上(shang)它(ta)具備(bei)(bei)打破現(xian)有(you)傳統光伏(fu)格局的(de)能(neng)(neng)力(li)，目前科(ke)研(yan)領域(yu)正(zheng)在關注單結(jie)鈣(gai)(gai)(gai)鈦礦(kuang)(kuang)電池(chi)的(de)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)效率、穩定(ding)(ding)性(xing)和(he)降低鉛污染，有(you)初創企業(ye)推出(chu)的(de)單結(jie)組(zu)件(jian)能(neng)(neng)量(liang)(liang)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)效率已超過17%，接近多晶硅組(zu)件(jian)的(de)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)效率，并且理論(lun)成(cheng)本更低。本研(yan)究工作針(zhen)對傳統三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦礦(kuang)(kuang)光伏(fu)器(qi)件(jian)穩定(ding)(ding)性(xing)差(cha)的(de)特點，從成(cheng)膜機(ji)(ji)理上(shang)提出(chu)了(le)量(liang)(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)(jing)/三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦礦(kuang)(kuang)復合結(jie)構(gou)的(de)有(you)效調(diao)控手段，有(you)望從根本上(shang)提高(gao)器(qi)件(jian)的(de)使用(yong)壽命，降低器(qi)件(jian)的(de)制備(bei)(bei)成(cheng)本，為工業(ye)化生(sheng)高(gao)效穩定(ding)(ding)鈣(gai)(gai)(gai)鈦礦(kuang)(kuang)太陽能(neng)(neng)電池(chi)提供了(le)新的(de)技術途徑。

Advanced Materials是材料學科世(shi)界頂尖期刊，在國際材料領域享譽(yu)盛名(ming)，當前影響(xiang)因子27.39。該(gai)研究工作受到國家自(zi)然(ran)科學基(ji)金(jin)委、深圳市(shi)科創委以及深圳職業技術學院的資助。

（霍夫曼先進材料研(yan)究院(yuan)）