近(jin)日(ri)，我校霍夫曼先進(jin)(jin)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)研(yan)究(jiu)(jiu)院(yuan)諾獎團(tuan)隊在利用高能同步輻(fu)射對鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量子(zi)阱的(de)形成機(ji)理研(yan)究(jiu)(jiu)領域(yu)(yu)取得(de)重要進(jin)(jin)展：研(yan)究(jiu)(jiu)團(tuan)隊采用高能掠入射角X射線衍射實時表征了(le)在三維(wei)鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)表面通過(guo)(guo)旋(xuan)涂長(chang)鏈(lian)有(you)機(ji)銨(an)(an)鹽溶液法所制備鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量子(zi)阱形成過(guo)(guo)程(cheng)，明確了(le)與長(chang)鏈(lian)有(you)機(ji)銨(an)(an)分子(zi)發(fa)生反應(ying)的(de)反應(ying)物(wu)；并通過(guo)(guo)追蹤(zong)反應(ying)產物(wu)在熱退火前(qian)后的(de)晶體結構演(yan)變，探究(jiu)(jiu)了(le)鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量子(zi)阱形成過(guo)(guo)程(cheng)的(de)具(ju)體路徑。這一研(yan)究(jiu)(jiu)成果發(fa)表在材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)領域(yu)(yu)國際頂(ding)尖期刊《先進(jin)(jin)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上(shang)，論文第一作者(zhe)為(wei)霍夫曼先進(jin)(jin)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)研(yan)究(jiu)(jiu)院(yuan)胡(hu)漢林副教授，深圳職(zhi)業(ye)技術學院(yuan)為(wei)論文第一完成單位。

有機-無機雜(za)化(hua)鈣(gai)鈦礦(kuang)(kuang)(kuang)太陽(yang)能電池，因(yin)其(qi)優異的(de)(de)光電轉換效率（經認證的(de)(de)單結(jie)(jie)小面(mian)積有機-無機雜(za)化(hua)鈣(gai)鈦礦(kuang)(kuang)(kuang)太陽(yang)能電池效率已達(da)25.5%）、較低(di)的(de)(de)成本以(yi)及(ji)優良的(de)(de)力(li)學柔性(xing)(xing)等特點，在新(xin)能源(yuan)領域展(zhan)現出了(le)巨大的(de)(de)應用前景。而基(ji)于ABX3傳(chuan)統三(san)維結(jie)(jie)構(gou)的(de)(de)鈣(gai)鈦礦(kuang)(kuang)(kuang)材料由于自(zi)身的(de)(de)離子(zi)(zi)(zi)遷移，以(yi)及(ji)在外(wai)界光、熱、水等因(yin)素下很容易(yi)被破壞(huai)，面(mian)臨著長期穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)差的(de)(de)問題，嚴重制約了(le)其(qi)實際應用。科(ke)學工作者創(chuang)新(xin)地通過鈣(gai)鈦礦(kuang)(kuang)(kuang)量子(zi)(zi)(zi)阱修飾傳(chuan)統的(de)(de)三(san)維鈣(gai)鈦礦(kuang)(kuang)(kuang)方法來制備具有量子(zi)(zi)(zi)阱/三(san)維鈣(gai)鈦礦(kuang)(kuang)(kuang)復合結(jie)(jie)構(gou)的(de)(de)太陽(yang)能電池，使(shi)得所制備的(de)(de)器件(jian)(jian)具有良好的(de)(de)耐輻照、耐高溫和(he)耐濕度特性(xing)(xing)。現有的(de)(de)報道主要集中在器件(jian)(jian)的(de)(de)效率和(he)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，但對于量子(zi)(zi)(zi)阱的(de)(de)形(xing)成機理卻鮮有報道，尤其(qi)是對在不同條件(jian)(jian)下的(de)(de)鈣(gai)鈦礦(kuang)(kuang)(kuang)量子(zi)(zi)(zi)阱生長機理并不清楚。

為此，我(wo)校研(yan)究團(tuan)隊采(cai)用高能同步輻射(she)掠(lve)入射(she)角(jiao)X射(she)線衍(yan)射(she)實時表(biao)征了(le)(le)在三維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)表(biao)面通過旋涂長鏈有(you)機(ji)銨(an)鹽(yan)溶液法所制備(bei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)量子(zi)(zi)阱(jing)(jing)形(xing)成(cheng)過程，在了(le)(le)解鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)生(sheng)長機(ji)理(li)的(de)(de)(de)前提下，研(yan)究了(le)(le)不同反(fan)應條件(jian)對鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)量子(zi)(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)(de)相純度和取向有(you)序性產生(sheng)影響。該項成(cheng)果從(cong)(cong)化(hua)學反(fan)應的(de)(de)(de)機(ji)理(li)上(shang)確定(ding)了(le)(le)與長鏈分子(zi)(zi)反(fan)應的(de)(de)(de)反(fan)應物，明確了(le)(le)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)量子(zi)(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)機(ji)理(li)，探究了(le)(le)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)量子(zi)(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)(de)調控(kong)與器件(jian)效率以及穩(wen)定(ding)性的(de)(de)(de)本(ben)質(zhi)聯系，并(bing)指(zhi)出了(le)(le)有(you)效的(de)(de)(de)調控(kong)手(shou)段，建(jian)立了(le)(le)量子(zi)(zi)阱(jing)(jing)/三維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)復合(he)結構薄膜最基(ji)礎理(li)論(lun)依(yi)據。鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)優越的(de)(de)(de)材料性能預示著理(li)論(lun)上(shang)它具備(bei)打破現有(you)傳(chuan)統光伏格局的(de)(de)(de)能力，目前科研(yan)領域正在關注(zhu)單結鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)電(dian)池的(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)效率、穩(wen)定(ding)性和降(jiang)低(di)(di)鉛污染，有(you)初創(chuang)企業(ye)推出的(de)(de)(de)單結組件(jian)能量轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)效率已超過17%，接(jie)近多(duo)晶硅組件(jian)的(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換(huan)效率，并(bing)且(qie)理(li)論(lun)成(cheng)本(ben)更低(di)(di)。本(ben)研(yan)究工(gong)作針(zhen)對傳(chuan)統三維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)光伏器件(jian)穩(wen)定(ding)性差的(de)(de)(de)特點，從(cong)(cong)成(cheng)膜機(ji)理(li)上(shang)提出了(le)(le)量子(zi)(zi)阱(jing)(jing)/三維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)復合(he)結構的(de)(de)(de)有(you)效調控(kong)手(shou)段，有(you)望從(cong)(cong)根本(ben)上(shang)提高器件(jian)的(de)(de)(de)使(shi)用壽命(ming)，降(jiang)低(di)(di)器件(jian)的(de)(de)(de)制備(bei)成(cheng)本(ben)，為工(gong)業(ye)化(hua)生(sheng)高效穩(wen)定(ding)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)太陽能電(dian)池提供了(le)(le)新(xin)的(de)(de)(de)技術途徑(jing)。

Advanced Materials是材料學科(ke)世界(jie)頂尖(jian)期(qi)刊(kan)，在國際材料領(ling)域享(xiang)譽(yu)盛名，當前影響因子(zi)27.39。該研(yan)究工作受到國家自然科(ke)學基金委、深圳(zhen)市科(ke)創委以及深圳(zhen)職業技術(shu)學院的(de)資(zi)助。

（霍夫曼先進材料(liao)研(yan)究院(yuan)）