近日，我校霍(huo)夫曼(man)先(xian)進材(cai)料(liao)(liao)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)院(yuan)諾(nuo)獎(jiang)團隊在(zai)(zai)利用高(gao)能同步(bu)輻(fu)射(she)對鈣(gai)(gai)(gai)鈦礦量(liang)(liang)子阱的(de)形成機(ji)理研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)領(ling)域取(qu)得重要進展：研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)團隊采(cai)用高(gao)能掠入(ru)射(she)角X射(she)線衍射(she)實(shi)時表征了在(zai)(zai)三維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦礦表面通(tong)過旋(xuan)涂(tu)長(chang)鏈有(you)機(ji)銨鹽溶液法(fa)所(suo)制(zhi)備鈣(gai)(gai)(gai)鈦礦量(liang)(liang)子阱形成過程，明確了與長(chang)鏈有(you)機(ji)銨分子發生反(fan)應的(de)反(fan)應物(wu)；并通(tong)過追蹤反(fan)應產物(wu)在(zai)(zai)熱退(tui)火前后的(de)晶體結(jie)構演變，探究(jiu)(jiu)了鈣(gai)(gai)(gai)鈦礦量(liang)(liang)子阱形成過程的(de)具體路徑。這一(yi)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)成果發表在(zai)(zai)材(cai)料(liao)(liao)領(ling)域國(guo)際頂尖期刊《先(xian)進材(cai)料(liao)(liao)》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上，論文(wen)第一(yi)作(zuo)者為霍(huo)夫曼(man)先(xian)進材(cai)料(liao)(liao)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)院(yuan)胡漢(han)林副教授，深圳職業技術(shu)學院(yuan)為論文(wen)第一(yi)完成單(dan)位。

有(you)機(ji)-無機(ji)雜(za)化鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)太(tai)陽能電池(chi)，因(yin)其優異的(de)(de)(de)光(guang)電轉換效率(lv)（經認證的(de)(de)(de)單結(jie)小面積有(you)機(ji)-無機(ji)雜(za)化鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)太(tai)陽能電池(chi)效率(lv)已達25.5%）、較低的(de)(de)(de)成本(ben)以(yi)(yi)及(ji)優良(liang)的(de)(de)(de)力學柔性(xing)等(deng)特點(dian)，在(zai)新能源領域展現出了巨大的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)前景。而基于ABX3傳統三(san)維結(jie)構的(de)(de)(de)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)材料(liao)由于自身的(de)(de)(de)離子遷移，以(yi)(yi)及(ji)在(zai)外界(jie)光(guang)、熱、水等(deng)因(yin)素下(xia)很容易被破壞，面臨(lin)著(zhu)長(chang)期穩定性(xing)差的(de)(de)(de)問題(ti)，嚴重制(zhi)約了其實際(ji)應(ying)用(yong)。科學工作者創新地(di)通過(guo)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量子阱修飾(shi)傳統的(de)(de)(de)三(san)維鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)方法(fa)來制(zhi)備(bei)具有(you)量子阱/三(san)維鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)復合結(jie)構的(de)(de)(de)太(tai)陽能電池(chi)，使得所制(zhi)備(bei)的(de)(de)(de)器件(jian)具有(you)良(liang)好的(de)(de)(de)耐(nai)輻照、耐(nai)高溫和耐(nai)濕度特性(xing)。現有(you)的(de)(de)(de)報道主要集中在(zai)器件(jian)的(de)(de)(de)效率(lv)和穩定性(xing)，但對(dui)于量子阱的(de)(de)(de)形成機(ji)理卻鮮有(you)報道，尤其是對(dui)在(zai)不(bu)(bu)同條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)(de)(de)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量子阱生長(chang)機(ji)理并(bing)不(bu)(bu)清楚。

為此，我校研(yan)究團(tuan)隊(dui)采(cai)用(yong)高能(neng)同(tong)步輻射(she)(she)掠入射(she)(she)角(jiao)X射(she)(she)線(xian)衍射(she)(she)實時表征了(le)(le)(le)在三維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)表面通(tong)過(guo)旋涂長鏈(lian)(lian)有機銨鹽溶(rong)液法所制備(bei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)阱形(xing)成(cheng)(cheng)過(guo)程，在了(le)(le)(le)解鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)生(sheng)長機理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)前(qian)提(ti)下，研(yan)究了(le)(le)(le)不同(tong)反(fan)應條件(jian)(jian)對(dui)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)阱的(de)(de)(de)(de)(de)相純(chun)度和取向有序性(xing)(xing)(xing)(xing)產生(sheng)影響。該項成(cheng)(cheng)果從化(hua)學反(fan)應的(de)(de)(de)(de)(de)機理(li)(li)(li)上(shang)(shang)確(que)定(ding)了(le)(le)(le)與(yu)長鏈(lian)(lian)分子(zi)反(fan)應的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應物，明確(que)了(le)(le)(le)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)阱的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)機理(li)(li)(li)，探究了(le)(le)(le)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)阱的(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)控與(yu)器件(jian)(jian)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)以及穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)本(ben)(ben)質聯(lian)系(xi)，并(bing)指出(chu)(chu)了(le)(le)(le)有效(xiao)(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)控手段，建(jian)立(li)了(le)(le)(le)量(liang)子(zi)阱/三維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)復合結(jie)構薄(bo)膜最基(ji)礎(chu)理(li)(li)(li)論(lun)依據。鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)優(you)越的(de)(de)(de)(de)(de)材料性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)預示(shi)著理(li)(li)(li)論(lun)上(shang)(shang)它具備(bei)打破(po)現有傳統光(guang)(guang)伏格局(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)力，目前(qian)科研(yan)領域正在關注(zhu)單結(jie)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)、穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)和降低鉛污染，有初(chu)創企業(ye)推出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)單結(jie)組(zu)件(jian)(jian)能(neng)量(liang)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)已超過(guo)17%，接近多晶硅組(zu)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)，并(bing)且理(li)(li)(li)論(lun)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)更低。本(ben)(ben)研(yan)究工作針對(dui)傳統三維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)光(guang)(guang)伏器件(jian)(jian)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)差(cha)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)點，從成(cheng)(cheng)膜機理(li)(li)(li)上(shang)(shang)提(ti)出(chu)(chu)了(le)(le)(le)量(liang)子(zi)阱/三維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)復合結(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)有效(xiao)(xiao)(xiao)調(diao)控手段，有望從根本(ben)(ben)上(shang)(shang)提(ti)高器件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽命，降低器件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)制備(bei)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)，為工業(ye)化(hua)生(sheng)高效(xiao)(xiao)(xiao)穩定(ding)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)太陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)提(ti)供(gong)了(le)(le)(le)新的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術途徑。

Advanced Materials是材料學(xue)科(ke)世界頂尖期(qi)刊，在國際材料領域(yu)享(xiang)譽盛名(ming)，當(dang)前(qian)影響(xiang)因子27.39。該研究工(gong)作受到(dao)國家自然科(ke)學(xue)基金委(wei)、深圳(zhen)市(shi)科(ke)創委(wei)以及(ji)深圳(zhen)職業技術學(xue)院的資助。

（霍夫曼(man)先進材(cai)料研究院(yuan)）