近日，我校霍夫(fu)曼先(xian)進(jin)材(cai)料研(yan)(yan)究(jiu)院諾獎團隊(dui)在利用高能同(tong)步(bu)輻射對鈣(gai)鈦礦(kuang)(kuang)量(liang)子阱(jing)(jing)的形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)機(ji)理(li)研(yan)(yan)究(jiu)領域取得重要(yao)進(jin)展：研(yan)(yan)究(jiu)團隊(dui)采(cai)用高能掠入射角X射線(xian)衍(yan)射實(shi)時表征了在三維(wei)鈣(gai)鈦礦(kuang)(kuang)表面通過(guo)(guo)旋涂(tu)長鏈(lian)有(you)機(ji)銨(an)鹽溶液(ye)法所(suo)制備鈣(gai)鈦礦(kuang)(kuang)量(liang)子阱(jing)(jing)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)過(guo)(guo)程(cheng)，明確(que)了與(yu)長鏈(lian)有(you)機(ji)銨(an)分子發生反應的反應物(wu)；并(bing)通過(guo)(guo)追蹤反應產物(wu)在熱(re)退火前(qian)后的晶(jing)體結(jie)構演變，探究(jiu)了鈣(gai)鈦礦(kuang)(kuang)量(liang)子阱(jing)(jing)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)過(guo)(guo)程(cheng)的具體路(lu)徑。這(zhe)一研(yan)(yan)究(jiu)成(cheng)(cheng)(cheng)果發表在材(cai)料領域國際頂尖(jian)期刊《先(xian)進(jin)材(cai)料》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上(shang)，論文(wen)第一作(zuo)者為霍夫(fu)曼先(xian)進(jin)材(cai)料研(yan)(yan)究(jiu)院胡漢林副教授，深圳(zhen)職業技(ji)術學(xue)院為論文(wen)第一完成(cheng)(cheng)(cheng)單位。

有機(ji)(ji)-無機(ji)(ji)雜(za)化鈣鈦礦(kuang)(kuang)(kuang)太陽能(neng)電(dian)池(chi)(chi)，因(yin)(yin)其(qi)優異(yi)的(de)(de)(de)光電(dian)轉換效率(lv)（經認證的(de)(de)(de)單結小面積有機(ji)(ji)-無機(ji)(ji)雜(za)化鈣鈦礦(kuang)(kuang)(kuang)太陽能(neng)電(dian)池(chi)(chi)效率(lv)已達25.5%）、較低的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)本以及(ji)優良的(de)(de)(de)力學柔性(xing)(xing)等特點，在(zai)新(xin)能(neng)源領域展現出(chu)了巨大的(de)(de)(de)應用前景。而基于ABX3傳(chuan)統三(san)(san)維結構的(de)(de)(de)鈣鈦礦(kuang)(kuang)(kuang)材料由于自身(shen)的(de)(de)(de)離子遷移，以及(ji)在(zai)外(wai)界光、熱、水等因(yin)(yin)素下很容(rong)易(yi)被破(po)壞，面臨著長期穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)差的(de)(de)(de)問(wen)題，嚴重制(zhi)約了其(qi)實際應用。科學工作者創(chuang)新(xin)地通過鈣鈦礦(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)子阱修飾傳(chuan)統的(de)(de)(de)三(san)(san)維鈣鈦礦(kuang)(kuang)(kuang)方法來制(zhi)備具有量(liang)子阱/三(san)(san)維鈣鈦礦(kuang)(kuang)(kuang)復合結構的(de)(de)(de)太陽能(neng)電(dian)池(chi)(chi)，使得所制(zhi)備的(de)(de)(de)器件(jian)(jian)(jian)具有良好(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)輻(fu)照、耐(nai)高(gao)溫和耐(nai)濕度(du)特性(xing)(xing)。現有的(de)(de)(de)報(bao)道主要(yao)集中在(zai)器件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)效率(lv)和穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)，但對于量(liang)子阱的(de)(de)(de)形成(cheng)(cheng)機(ji)(ji)理(li)卻鮮有報(bao)道，尤其(qi)是對在(zai)不同條(tiao)件(jian)(jian)(jian)下的(de)(de)(de)鈣鈦礦(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)子阱生長機(ji)(ji)理(li)并不清楚。

為此，我校研究團(tuan)隊(dui)采用高能(neng)(neng)同步(bu)輻射(she)掠入射(she)角(jiao)X射(she)線(xian)衍(yan)射(she)實時表征了(le)在(zai)三維鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)表面通過旋涂長(chang)鏈有(you)機(ji)銨鹽溶液法所(suo)制備鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)(zi)(zi)阱(jing)(jing)(jing)(jing)形成(cheng)過程，在(zai)了(le)解(jie)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)生(sheng)長(chang)機(ji)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)前提(ti)下，研究了(le)不(bu)同反應(ying)條件(jian)對(dui)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)(zi)(zi)阱(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)相純(chun)度和取(qu)向有(you)序性產生(sheng)影響。該(gai)項成(cheng)果從化(hua)學反應(ying)的(de)(de)(de)(de)機(ji)理(li)(li)上(shang)(shang)確(que)定(ding)了(le)與長(chang)鏈分子(zi)(zi)(zi)反應(ying)的(de)(de)(de)(de)反應(ying)物(wu)，明確(que)了(le)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)(zi)(zi)阱(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)形成(cheng)機(ji)理(li)(li)，探究了(le)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)(zi)(zi)阱(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)調控(kong)與器件(jian)效(xiao)率(lv)以及穩定(ding)性的(de)(de)(de)(de)本(ben)質(zhi)聯系，并(bing)指(zhi)出(chu)了(le)有(you)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)調控(kong)手段，建立了(le)量(liang)子(zi)(zi)(zi)阱(jing)(jing)(jing)(jing)/三維鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)復合(he)結(jie)(jie)(jie)構薄膜最基礎理(li)(li)論(lun)依據(ju)。鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)優越的(de)(de)(de)(de)材料性能(neng)(neng)預示(shi)著(zhu)理(li)(li)論(lun)上(shang)(shang)它(ta)具備打破現有(you)傳統(tong)光伏(fu)格(ge)局的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)力，目(mu)前科研領域正(zheng)在(zai)關注(zhu)單(dan)結(jie)(jie)(jie)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)換效(xiao)率(lv)、穩定(ding)性和降低(di)(di)鉛污染，有(you)初創(chuang)企業推出(chu)的(de)(de)(de)(de)單(dan)結(jie)(jie)(jie)組(zu)件(jian)能(neng)(neng)量(liang)轉(zhuan)換效(xiao)率(lv)已超過17%，接(jie)近多晶硅組(zu)件(jian)的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)換效(xiao)率(lv)，并(bing)且理(li)(li)論(lun)成(cheng)本(ben)更低(di)(di)。本(ben)研究工作針對(dui)傳統(tong)三維鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)光伏(fu)器件(jian)穩定(ding)性差的(de)(de)(de)(de)特點(dian)，從成(cheng)膜機(ji)理(li)(li)上(shang)(shang)提(ti)出(chu)了(le)量(liang)子(zi)(zi)(zi)阱(jing)(jing)(jing)(jing)/三維鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)復合(he)結(jie)(jie)(jie)構的(de)(de)(de)(de)有(you)效(xiao)調控(kong)手段，有(you)望(wang)從根本(ben)上(shang)(shang)提(ti)高器件(jian)的(de)(de)(de)(de)使用壽命，降低(di)(di)器件(jian)的(de)(de)(de)(de)制備成(cheng)本(ben)，為工業化(hua)生(sheng)高效(xiao)穩定(ding)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)太陽能(neng)(neng)電(dian)池(chi)提(ti)供(gong)了(le)新的(de)(de)(de)(de)技術途徑(jing)。

Advanced Materials是材料(liao)學科世界頂尖期刊，在國際材料(liao)領域享譽盛名，當(dang)前影響因子27.39。該(gai)研究工(gong)作受到國家(jia)自然科學基金委、深(shen)圳市(shi)科創委以及深(shen)圳職業(ye)技術學院的資助。

（霍(huo)夫(fu)曼先進(jin)材料研究院(yuan)）