近日，我(wo)校霍(huo)夫(fu)曼(man)先進材(cai)(cai)料(liao)研究(jiu)(jiu)院(yuan)諾獎團隊(dui)在(zai)利用高(gao)(gao)能同步輻(fu)射(she)對鈣(gai)(gai)鈦礦量子阱的(de)(de)形成機理研究(jiu)(jiu)領(ling)域(yu)取得重要進展：研究(jiu)(jiu)團隊(dui)采用高(gao)(gao)能掠入射(she)角X射(she)線衍射(she)實時(shi)表(biao)(biao)征了(le)在(zai)三維(wei)鈣(gai)(gai)鈦礦表(biao)(biao)面(mian)通過(guo)(guo)旋涂(tu)長鏈有(you)(you)機銨鹽(yan)溶液法所制備鈣(gai)(gai)鈦礦量子阱形成過(guo)(guo)程，明確了(le)與(yu)長鏈有(you)(you)機銨分(fen)子發生反應的(de)(de)反應物；并通過(guo)(guo)追蹤反應產物在(zai)熱退火前后(hou)的(de)(de)晶體結構演變，探究(jiu)(jiu)了(le)鈣(gai)(gai)鈦礦量子阱形成過(guo)(guo)程的(de)(de)具體路徑。這一研究(jiu)(jiu)成果發表(biao)(biao)在(zai)材(cai)(cai)料(liao)領(ling)域(yu)國際頂尖(jian)期刊(kan)《先進材(cai)(cai)料(liao)》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上，論(lun)文(wen)第(di)一作者為霍(huo)夫(fu)曼(man)先進材(cai)(cai)料(liao)研究(jiu)(jiu)院(yuan)胡漢林副教授，深圳職業(ye)技術學院(yuan)為論(lun)文(wen)第(di)一完成單位(wei)。

有(you)(you)(you)(you)機-無(wu)機雜化鈣(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)太陽(yang)能(neng)電池(chi)，因(yin)其優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)光電轉(zhuan)換效(xiao)率（經認證的(de)(de)(de)(de)(de)單結(jie)小面(mian)積有(you)(you)(you)(you)機-無(wu)機雜化鈣(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)太陽(yang)能(neng)電池(chi)效(xiao)率已(yi)達25.5%）、較(jiao)低的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)本以(yi)及優(you)(you)良(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)力學(xue)(xue)柔(rou)性(xing)等特點，在新能(neng)源領域(yu)展現(xian)出(chu)了巨大的(de)(de)(de)(de)(de)應用前景。而基于(yu)ABX3傳(chuan)統三維結(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)鈣(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)材料由于(yu)自身的(de)(de)(de)(de)(de)離子遷移，以(yi)及在外界光、熱、水(shui)等因(yin)素下(xia)很容易被破壞，面(mian)臨著長期穩(wen)定(ding)性(xing)差的(de)(de)(de)(de)(de)問題，嚴(yan)重制約了其實(shi)際應用。科學(xue)(xue)工作者創新地通(tong)過鈣(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)量子阱修飾傳(chuan)統的(de)(de)(de)(de)(de)三維鈣(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)方法來制備(bei)具有(you)(you)(you)(you)量子阱/三維鈣(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)復合(he)結(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)太陽(yang)能(neng)電池(chi)，使得所制備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)器件具有(you)(you)(you)(you)良(liang)(liang)好的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)輻照(zhao)、耐(nai)高(gao)溫和(he)耐(nai)濕度(du)特性(xing)。現(xian)有(you)(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)報(bao)道(dao)主要集中在器件的(de)(de)(de)(de)(de)效(xiao)率和(he)穩(wen)定(ding)性(xing)，但對(dui)(dui)于(yu)量子阱的(de)(de)(de)(de)(de)形成(cheng)機理(li)卻鮮有(you)(you)(you)(you)報(bao)道(dao)，尤其是對(dui)(dui)在不同條件下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)鈣(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)量子阱生長機理(li)并不清楚。

為此，我校研究團(tuan)隊采用(yong)高能(neng)(neng)同步輻射掠入(ru)射角(jiao)X射線衍射實時表征了(le)(le)(le)在(zai)(zai)三(san)(san)維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)表面(mian)通過(guo)旋涂長鏈(lian)有(you)機(ji)(ji)銨(an)鹽溶液法所制(zhi)備(bei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)(liang)子(zi)阱形成(cheng)過(guo)程，在(zai)(zai)了(le)(le)(le)解鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)生長機(ji)(ji)理(li)的(de)(de)前提(ti)下，研究了(le)(le)(le)不同反應(ying)(ying)條件對鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)(liang)子(zi)阱的(de)(de)相(xiang)純度(du)和(he)取向有(you)序性(xing)產生影響(xiang)。該項成(cheng)果(guo)從(cong)化(hua)學反應(ying)(ying)的(de)(de)機(ji)(ji)理(li)上確定了(le)(le)(le)與長鏈(lian)分子(zi)反應(ying)(ying)的(de)(de)反應(ying)(ying)物，明(ming)確了(le)(le)(le)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)(liang)子(zi)阱的(de)(de)形成(cheng)機(ji)(ji)理(li)，探究了(le)(le)(le)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)(liang)子(zi)阱的(de)(de)調控(kong)與器(qi)件效(xiao)率(lv)(lv)以及穩定性(xing)的(de)(de)本質聯系，并(bing)指出了(le)(le)(le)有(you)效(xiao)的(de)(de)調控(kong)手段(duan)(duan)，建立了(le)(le)(le)量(liang)(liang)子(zi)阱/三(san)(san)維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)復合(he)結(jie)構薄膜(mo)最基礎理(li)論依據。鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)優越的(de)(de)材料性(xing)能(neng)(neng)預(yu)示著理(li)論上它具備(bei)打破現有(you)傳統(tong)光伏(fu)格局的(de)(de)能(neng)(neng)力(li)，目前科研領域正在(zai)(zai)關(guan)注(zhu)單結(jie)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)電池的(de)(de)轉換效(xiao)率(lv)(lv)、穩定性(xing)和(he)降低(di)鉛污染，有(you)初創(chuang)企業(ye)(ye)推(tui)出的(de)(de)單結(jie)組件能(neng)(neng)量(liang)(liang)轉換效(xiao)率(lv)(lv)已超過(guo)17%，接(jie)近多晶硅組件的(de)(de)轉換效(xiao)率(lv)(lv)，并(bing)且理(li)論成(cheng)本更低(di)。本研究工(gong)作針對傳統(tong)三(san)(san)維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)光伏(fu)器(qi)件穩定性(xing)差的(de)(de)特點，從(cong)成(cheng)膜(mo)機(ji)(ji)理(li)上提(ti)出了(le)(le)(le)量(liang)(liang)子(zi)阱/三(san)(san)維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)復合(he)結(jie)構的(de)(de)有(you)效(xiao)調控(kong)手段(duan)(duan)，有(you)望從(cong)根(gen)本上提(ti)高器(qi)件的(de)(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命，降低(di)器(qi)件的(de)(de)制(zhi)備(bei)成(cheng)本，為工(gong)業(ye)(ye)化(hua)生高效(xiao)穩定鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)太陽(yang)能(neng)(neng)電池提(ti)供了(le)(le)(le)新的(de)(de)技術途(tu)徑。

Advanced Materials是材料學(xue)科世(shi)界頂尖期刊(kan)，在國(guo)際材料領域享(xiang)譽盛(sheng)名，當前影響因(yin)子27.39。該研究工作(zuo)受到國(guo)家(jia)自(zi)然科學(xue)基金委、深圳市科創委以(yi)及深圳職業技術學(xue)院的(de)資(zi)助(zhu)。

草莓視頻app在線下載:（霍夫曼(man)先進材料研(yan)究院）