近日，我(wo)校霍夫(fu)曼(man)先進(jin)(jin)材料研究院諾(nuo)獎(jiang)團隊在(zai)利用高能同(tong)步輻射(she)對鈣鈦(tai)(tai)礦(kuang)量子(zi)(zi)(zi)阱的(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)機(ji)理研究領(ling)域取得重要進(jin)(jin)展：研究團隊采(cai)用高能掠(lve)入射(she)角(jiao)X射(she)線(xian)衍射(she)實(shi)時表(biao)(biao)征(zheng)了在(zai)三維鈣鈦(tai)(tai)礦(kuang)表(biao)(biao)面通過(guo)旋涂長鏈(lian)有(you)機(ji)銨(an)鹽(yan)溶(rong)液法所制備鈣鈦(tai)(tai)礦(kuang)量子(zi)(zi)(zi)阱形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)過(guo)程，明確了與(yu)長鏈(lian)有(you)機(ji)銨(an)分子(zi)(zi)(zi)發生(sheng)反(fan)應的(de)(de)反(fan)應物(wu)；并(bing)通過(guo)追蹤(zong)反(fan)應產(chan)物(wu)在(zai)熱退火前后的(de)(de)晶體(ti)(ti)結構演變，探究了鈣鈦(tai)(tai)礦(kuang)量子(zi)(zi)(zi)阱形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)過(guo)程的(de)(de)具體(ti)(ti)路(lu)徑。這一(yi)研究成(cheng)(cheng)(cheng)果發表(biao)(biao)在(zai)材料領(ling)域國際頂尖期刊《先進(jin)(jin)材料》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上，論文(wen)第一(yi)作者為(wei)霍夫(fu)曼(man)先進(jin)(jin)材料研究院胡漢林副教授，深圳職業技術(shu)學院為(wei)論文(wen)第一(yi)完成(cheng)(cheng)(cheng)單位。

有(you)(you)機-無(wu)機雜化鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦太(tai)(tai)陽能(neng)(neng)電(dian)(dian)池，因其優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光電(dian)(dian)轉(zhuan)換效率（經認證的(de)(de)(de)(de)(de)(de)單結小面(mian)積有(you)(you)機-無(wu)機雜化鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦太(tai)(tai)陽能(neng)(neng)電(dian)(dian)池效率已達25.5%）、較低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成本以及(ji)優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力學(xue)柔性(xing)(xing)等(deng)特點，在(zai)新能(neng)(neng)源領域展現出了(le)巨大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用前景。而基于ABX3傳統三維結構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦材料由于自身(shen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)離子遷移，以及(ji)在(zai)外界光、熱、水(shui)等(deng)因素(su)下很容(rong)易被破壞，面(mian)臨著長期(qi)穩定性(xing)(xing)差(cha)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題，嚴重制(zhi)約了(le)其實際應用。科學(xue)工作者創新地通(tong)過鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦量(liang)子阱(jing)修飾傳統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)三維鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦方法來(lai)制(zhi)備(bei)具(ju)有(you)(you)量(liang)子阱(jing)/三維鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦復合(he)結構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)太(tai)(tai)陽能(neng)(neng)電(dian)(dian)池，使得所制(zhi)備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)器(qi)件(jian)具(ju)有(you)(you)良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐輻照、耐高溫和耐濕度特性(xing)(xing)。現有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)報(bao)(bao)道(dao)主要集中在(zai)器(qi)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)效率和穩定性(xing)(xing)，但對(dui)于量(liang)子阱(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形成機理卻鮮(xian)有(you)(you)報(bao)(bao)道(dao)，尤其是對(dui)在(zai)不同(tong)條件(jian)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦量(liang)子阱(jing)生長機理并不清楚。

為(wei)此(ci)，我校(xiao)研(yan)究(jiu)團隊(dui)采(cai)用高(gao)能(neng)(neng)同步輻(fu)射(she)(she)掠(lve)入射(she)(she)角X射(she)(she)線衍射(she)(she)實時表征(zheng)了(le)(le)在(zai)三維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)表面通過旋涂長鏈有(you)機銨鹽(yan)溶(rong)液法所制(zhi)備(bei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)阱形成(cheng)過程，在(zai)了(le)(le)解鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)生長機理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)前提(ti)(ti)下，研(yan)究(jiu)了(le)(le)不同反應條件對鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)阱的(de)(de)(de)(de)(de)相純度和取向有(you)序性(xing)產生影響。該項成(cheng)果(guo)從(cong)化(hua)學反應的(de)(de)(de)(de)(de)機理(li)(li)上確定(ding)了(le)(le)與(yu)長鏈分子(zi)反應的(de)(de)(de)(de)(de)反應物，明(ming)確了(le)(le)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)阱的(de)(de)(de)(de)(de)形成(cheng)機理(li)(li)，探究(jiu)了(le)(le)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)阱的(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)控(kong)與(yu)器(qi)件效(xiao)率以及穩(wen)定(ding)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)本(ben)質聯系，并(bing)(bing)指(zhi)出了(le)(le)有(you)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)控(kong)手段，建(jian)立了(le)(le)量(liang)子(zi)阱/三維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)復合(he)結(jie)構薄膜(mo)最基礎理(li)(li)論(lun)依據。鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)優越的(de)(de)(de)(de)(de)材料性(xing)能(neng)(neng)預示著理(li)(li)論(lun)上它具備(bei)打破現有(you)傳統光(guang)伏格局的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)力(li)，目前科(ke)研(yan)領域(yu)正(zheng)在(zai)關注單結(jie)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)電池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)轉換(huan)效(xiao)率、穩(wen)定(ding)性(xing)和降低鉛污染，有(you)初(chu)創企業推出的(de)(de)(de)(de)(de)單結(jie)組件能(neng)(neng)量(liang)轉換(huan)效(xiao)率已超過17%，接近多晶(jing)硅組件的(de)(de)(de)(de)(de)轉換(huan)效(xiao)率，并(bing)(bing)且理(li)(li)論(lun)成(cheng)本(ben)更低。本(ben)研(yan)究(jiu)工(gong)作(zuo)針對傳統三維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)光(guang)伏器(qi)件穩(wen)定(ding)性(xing)差的(de)(de)(de)(de)(de)特點，從(cong)成(cheng)膜(mo)機理(li)(li)上提(ti)(ti)出了(le)(le)量(liang)子(zi)阱/三維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)復合(he)結(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)效(xiao)調(diao)控(kong)手段，有(you)望從(cong)根本(ben)上提(ti)(ti)高(gao)器(qi)件的(de)(de)(de)(de)(de)使用壽(shou)命，降低器(qi)件的(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)備(bei)成(cheng)本(ben)，為(wei)工(gong)業化(hua)生高(gao)效(xiao)穩(wen)定(ding)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)太陽能(neng)(neng)電池(chi)提(ti)(ti)供了(le)(le)新的(de)(de)(de)(de)(de)技術途徑。

Advanced Materials是材料學科世界頂尖期刊，在(zai)國(guo)際材料領域享譽(yu)盛名(ming)，當(dang)前影(ying)響因子27.39。該(gai)研究工(gong)作受到國(guo)家自然科學基金委、深(shen)圳市(shi)科創委以及深(shen)圳職(zhi)業(ye)技術學院的資(zi)助。

（霍(huo)夫(fu)曼先進材料研究院）