近日，我校霍夫(fu)曼(man)先進(jin)材(cai)(cai)料(liao)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)院諾獎團隊在利(li)用高(gao)能同步輻(fu)射對鈣鈦(tai)礦(kuang)量(liang)子阱(jing)的形成(cheng)(cheng)機理(li)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)領域(yu)取得重要進(jin)展：研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)團隊采用高(gao)能掠入射角(jiao)X射線衍射實時(shi)表征(zheng)了在三(san)維鈣鈦(tai)礦(kuang)表面通過旋涂(tu)長鏈有(you)機銨鹽(yan)溶(rong)液法所制(zhi)備鈣鈦(tai)礦(kuang)量(liang)子阱(jing)形成(cheng)(cheng)過程(cheng)，明確了與長鏈有(you)機銨分子發(fa)生(sheng)反(fan)應(ying)(ying)的反(fan)應(ying)(ying)物(wu)(wu)；并通過追(zhui)蹤反(fan)應(ying)(ying)產(chan)物(wu)(wu)在熱退(tui)火前后的晶(jing)體(ti)結構演變(bian)，探(tan)究(jiu)(jiu)(jiu)了鈣鈦(tai)礦(kuang)量(liang)子阱(jing)形成(cheng)(cheng)過程(cheng)的具體(ti)路徑。這一(yi)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)成(cheng)(cheng)果發(fa)表在材(cai)(cai)料(liao)領域(yu)國際頂尖期刊《先進(jin)材(cai)(cai)料(liao)》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上，論(lun)文第一(yi)作者(zhe)為霍夫(fu)曼(man)先進(jin)材(cai)(cai)料(liao)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)院胡(hu)漢林副教授，深圳(zhen)職業技術學院為論(lun)文第一(yi)完成(cheng)(cheng)單(dan)位。

有(you)(you)機(ji)(ji)-無機(ji)(ji)雜化鈣鈦(tai)(tai)礦太(tai)陽(yang)(yang)能電池，因其(qi)(qi)(qi)優異的(de)(de)(de)光電轉換效(xiao)率（經認證的(de)(de)(de)單結小面(mian)(mian)積(ji)有(you)(you)機(ji)(ji)-無機(ji)(ji)雜化鈣鈦(tai)(tai)礦太(tai)陽(yang)(yang)能電池效(xiao)率已達25.5%）、較低的(de)(de)(de)成本以及(ji)(ji)優良(liang)的(de)(de)(de)力學(xue)(xue)柔性(xing)(xing)等(deng)特點(dian)，在(zai)新(xin)能源領域展現出了巨(ju)大(da)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)前(qian)景。而(er)基于ABX3傳(chuan)統(tong)三維(wei)結構的(de)(de)(de)鈣鈦(tai)(tai)礦材料由于自身的(de)(de)(de)離(li)子(zi)遷移，以及(ji)(ji)在(zai)外(wai)界光、熱(re)、水等(deng)因素下(xia)很(hen)容易被破(po)壞，面(mian)(mian)臨(lin)著(zhu)長期(qi)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)差(cha)的(de)(de)(de)問題(ti)，嚴重制約了其(qi)(qi)(qi)實際應用(yong)(yong)。科學(xue)(xue)工作者創新(xin)地通過鈣鈦(tai)(tai)礦量子(zi)阱(jing)修飾傳(chuan)統(tong)的(de)(de)(de)三維(wei)鈣鈦(tai)(tai)礦方法(fa)來制備(bei)具有(you)(you)量子(zi)阱(jing)/三維(wei)鈣鈦(tai)(tai)礦復合結構的(de)(de)(de)太(tai)陽(yang)(yang)能電池，使得所制備(bei)的(de)(de)(de)器件具有(you)(you)良(liang)好的(de)(de)(de)耐(nai)輻照、耐(nai)高溫(wen)和耐(nai)濕(shi)度特性(xing)(xing)。現有(you)(you)的(de)(de)(de)報道主要(yao)集中在(zai)器件的(de)(de)(de)效(xiao)率和穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，但對(dui)(dui)于量子(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)形成機(ji)(ji)理(li)(li)卻鮮有(you)(you)報道，尤其(qi)(qi)(qi)是對(dui)(dui)在(zai)不同條件下(xia)的(de)(de)(de)鈣鈦(tai)(tai)礦量子(zi)阱(jing)生長機(ji)(ji)理(li)(li)并(bing)不清楚。

為此，我校研究(jiu)團隊采(cai)用(yong)高能(neng)(neng)同步輻射掠入射角X射線衍射實時(shi)表征了(le)(le)(le)(le)在三(san)(san)維(wei)(wei)鈣(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)表面通(tong)過(guo)旋涂長(chang)(chang)鏈有(you)(you)機(ji)(ji)銨鹽溶液法所制備(bei)鈣(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)量子(zi)(zi)(zi)阱(jing)(jing)形(xing)成(cheng)(cheng)過(guo)程，在了(le)(le)(le)(le)解鈣(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)生長(chang)(chang)機(ji)(ji)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)前提(ti)下，研究(jiu)了(le)(le)(le)(le)不同反應(ying)(ying)條(tiao)件(jian)對鈣(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)量子(zi)(zi)(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相純度和取向(xiang)有(you)(you)序性(xing)(xing)產生影響。該項成(cheng)(cheng)果從(cong)化學(xue)反應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)理(li)上確定(ding)了(le)(le)(le)(le)與(yu)(yu)長(chang)(chang)鏈分(fen)子(zi)(zi)(zi)反應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)(ying)物，明確了(le)(le)(le)(le)鈣(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)量子(zi)(zi)(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)機(ji)(ji)理(li)，探究(jiu)了(le)(le)(le)(le)鈣(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)量子(zi)(zi)(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)調控(kong)與(yu)(yu)器件(jian)效(xiao)(xiao)率(lv)以及(ji)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)本(ben)質聯系(xi)，并(bing)指出了(le)(le)(le)(le)有(you)(you)效(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)調控(kong)手段(duan)，建立了(le)(le)(le)(le)量子(zi)(zi)(zi)阱(jing)(jing)/三(san)(san)維(wei)(wei)鈣(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)復合結(jie)構薄膜(mo)最基礎理(li)論(lun)(lun)依(yi)據。鈣(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)優越的(de)(de)(de)(de)(de)(de)材料性(xing)(xing)能(neng)(neng)預示(shi)著理(li)論(lun)(lun)上它具備(bei)打破現(xian)有(you)(you)傳統光伏格局的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)力(li)，目前科研領域正在關注單(dan)結(jie)鈣(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)電池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)轉換(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)、穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)和降低鉛污染，有(you)(you)初創企業推出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)單(dan)結(jie)組件(jian)能(neng)(neng)量轉換(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)已超過(guo)17%，接(jie)近多晶(jing)硅組件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)轉換(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)，并(bing)且(qie)理(li)論(lun)(lun)成(cheng)(cheng)本(ben)更低。本(ben)研究(jiu)工作(zuo)針對傳統三(san)(san)維(wei)(wei)鈣(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)光伏器件(jian)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)差的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特點(dian)，從(cong)成(cheng)(cheng)膜(mo)機(ji)(ji)理(li)上提(ti)出了(le)(le)(le)(le)量子(zi)(zi)(zi)阱(jing)(jing)/三(san)(san)維(wei)(wei)鈣(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)復合結(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)效(xiao)(xiao)調控(kong)手段(duan)，有(you)(you)望從(cong)根本(ben)上提(ti)高器件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽命，降低器件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)制備(bei)成(cheng)(cheng)本(ben)，為工業化生高效(xiao)(xiao)穩(wen)定(ding)鈣(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)太陽能(neng)(neng)電池(chi)提(ti)供了(le)(le)(le)(le)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)技術途徑。

Advanced Materials是材料學科(ke)世界頂尖期刊，在國際材料領(ling)域享譽(yu)盛名，當(dang)前(qian)影響因子27.39。該研究工作受到國家自然科(ke)學基金委、深圳(zhen)市科(ke)創委以(yi)及深圳(zhen)職業技術學院的資助。

（霍夫曼先進材料研究院）