近(jin)日，我校霍(huo)夫曼先進(jin)材料研究院諾(nuo)獎團隊在(zai)利(li)用高能(neng)同步輻射(she)(she)對鈣鈦(tai)礦(kuang)量子(zi)阱的(de)形成(cheng)(cheng)機(ji)理(li)研究領(ling)域取(qu)得重(zhong)要進(jin)展：研究團隊采用高能(neng)掠入射(she)(she)角(jiao)X射(she)(she)線衍射(she)(she)實時表(biao)征了(le)在(zai)三維鈣鈦(tai)礦(kuang)表(biao)面通(tong)過(guo)旋涂長鏈有(you)機(ji)銨(an)鹽溶液(ye)法所制備鈣鈦(tai)礦(kuang)量子(zi)阱形成(cheng)(cheng)過(guo)程，明確了(le)與(yu)長鏈有(you)機(ji)銨(an)分子(zi)發生反應的(de)反應物；并(bing)通(tong)過(guo)追蹤反應產物在(zai)熱(re)退火前后的(de)晶體(ti)結(jie)構演變(bian)，探究了(le)鈣鈦(tai)礦(kuang)量子(zi)阱形成(cheng)(cheng)過(guo)程的(de)具體(ti)路徑。這一研究成(cheng)(cheng)果發表(biao)在(zai)材料領(ling)域國際頂尖期(qi)刊(kan)《先進(jin)材料》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上，論文第一作者(zhe)為霍(huo)夫曼先進(jin)材料研究院胡漢林副教授，深圳職業技術(shu)學院為論文第一完(wan)成(cheng)(cheng)單位。

有(you)(you)(you)機-無機雜化鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)太(tai)陽能(neng)電(dian)池(chi)，因其優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)光電(dian)轉換(huan)效(xiao)率（經認證的(de)(de)(de)(de)單(dan)結(jie)小(xiao)面(mian)(mian)積(ji)有(you)(you)(you)機-無機雜化鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)太(tai)陽能(neng)電(dian)池(chi)效(xiao)率已達25.5%）、較低(di)的(de)(de)(de)(de)成本以及優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)力學柔性(xing)等特點(dian)，在(zai)新能(neng)源領域展現出了巨(ju)大的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)前景。而基(ji)于ABX3傳統(tong)三(san)維(wei)結(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)材料由于自身的(de)(de)(de)(de)離子遷移，以及在(zai)外界光、熱、水等因素下很容易(yi)被破(po)壞，面(mian)(mian)臨(lin)著(zhu)長期(qi)穩(wen)定性(xing)差的(de)(de)(de)(de)問題，嚴重制(zhi)約了其實際應(ying)用(yong)。科學工(gong)作者創(chuang)新地通過鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量子阱(jing)修飾傳統(tong)的(de)(de)(de)(de)三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)方法來制(zhi)備具有(you)(you)(you)量子阱(jing)/三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)復合結(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)太(tai)陽能(neng)電(dian)池(chi)，使得所制(zhi)備的(de)(de)(de)(de)器(qi)件具有(you)(you)(you)良好的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)輻照、耐(nai)(nai)高溫和耐(nai)(nai)濕度(du)特性(xing)。現有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)報道主要集中在(zai)器(qi)件的(de)(de)(de)(de)效(xiao)率和穩(wen)定性(xing)，但對于量子阱(jing)的(de)(de)(de)(de)形成機理卻鮮有(you)(you)(you)報道，尤其是對在(zai)不同條(tiao)件下的(de)(de)(de)(de)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量子阱(jing)生長機理并不清楚(chu)。

為(wei)此，我(wo)校研究(jiu)團(tuan)隊采(cai)用高(gao)能同步輻射(she)(she)掠(lve)入射(she)(she)角X射(she)(she)線(xian)衍(yan)射(she)(she)實時表征了(le)在三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)表面通過旋涂(tu)長(chang)鏈(lian)有(you)(you)機銨鹽溶(rong)液法(fa)所(suo)制備(bei)(bei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)(jing)形成過程，在了(le)解鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)生長(chang)機理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)前(qian)提(ti)下(xia)，研究(jiu)了(le)不同反(fan)應(ying)(ying)條件(jian)(jian)對鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)相純度和(he)取向有(you)(you)序性(xing)產生影響。該(gai)項成果從化學(xue)反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)機理(li)(li)上(shang)(shang)確(que)定了(le)與(yu)長(chang)鏈(lian)分子(zi)反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)(ying)物，明確(que)了(le)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)形成機理(li)(li)，探究(jiu)了(le)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)調控(kong)與(yu)器(qi)(qi)件(jian)(jian)效(xiao)率(lv)以(yi)及穩(wen)定性(xing)的(de)(de)(de)(de)本質聯系，并指出(chu)了(le)有(you)(you)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)調控(kong)手段(duan)，建立了(le)量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)(jing)/三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)復合(he)結(jie)構薄膜最基礎(chu)理(li)(li)論(lun)依據。鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)優越的(de)(de)(de)(de)材料性(xing)能預示著理(li)(li)論(lun)上(shang)(shang)它具備(bei)(bei)打破現有(you)(you)傳統(tong)光(guang)伏格局的(de)(de)(de)(de)能力，目(mu)前(qian)科研領域(yu)正在關(guan)注單(dan)結(jie)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)電池的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)、穩(wen)定性(xing)和(he)降(jiang)低(di)鉛污染，有(you)(you)初創企業(ye)推出(chu)的(de)(de)(de)(de)單(dan)結(jie)組件(jian)(jian)能量(liang)(liang)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)已超過17%，接(jie)近多晶硅組件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)，并且(qie)理(li)(li)論(lun)成本更(geng)低(di)。本研究(jiu)工(gong)作針對傳統(tong)三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)光(guang)伏器(qi)(qi)件(jian)(jian)穩(wen)定性(xing)差的(de)(de)(de)(de)特(te)點，從成膜機理(li)(li)上(shang)(shang)提(ti)出(chu)了(le)量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)(jing)/三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)復合(he)結(jie)構的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)效(xiao)調控(kong)手段(duan)，有(you)(you)望從根(gen)本上(shang)(shang)提(ti)高(gao)器(qi)(qi)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)使用壽命，降(jiang)低(di)器(qi)(qi)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)制備(bei)(bei)成本，為(wei)工(gong)業(ye)化生高(gao)效(xiao)穩(wen)定鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)太陽能電池提(ti)供了(le)新的(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)途徑(jing)。

Advanced Materials是材料(liao)學(xue)(xue)科世(shi)界頂尖期刊(kan)，在國(guo)(guo)際材料(liao)領(ling)域享譽盛(sheng)名，當前影響因子27.39。該研究工(gong)作受到國(guo)(guo)家自然科學(xue)(xue)基金委(wei)、深圳(zhen)市科創委(wei)以及深圳(zhen)職業技術學(xue)(xue)院(yuan)的資助。

（霍夫曼先(xian)進材料研究院）