近日，我校霍(huo)夫曼先(xian)進材(cai)料(liao)(liao)研(yan)究(jiu)(jiu)院諾獎(jiang)團隊在(zai)利用高能(neng)同步輻射(she)(she)對鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量子阱(jing)的形成(cheng)(cheng)(cheng)機(ji)(ji)理研(yan)究(jiu)(jiu)領(ling)(ling)域取得(de)重要進展(zhan)：研(yan)究(jiu)(jiu)團隊采用高能(neng)掠入射(she)(she)角X射(she)(she)線衍射(she)(she)實時表(biao)征了在(zai)三維鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)表(biao)面(mian)通過旋(xuan)涂(tu)長(chang)鏈(lian)有機(ji)(ji)銨(an)(an)鹽溶液法所制備鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量子阱(jing)形成(cheng)(cheng)(cheng)過程(cheng)，明確了與長(chang)鏈(lian)有機(ji)(ji)銨(an)(an)分(fen)子發生(sheng)反應的反應物；并通過追蹤反應產物在(zai)熱(re)退火前后的晶體結構演變，探究(jiu)(jiu)了鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量子阱(jing)形成(cheng)(cheng)(cheng)過程(cheng)的具體路徑。這一(yi)研(yan)究(jiu)(jiu)成(cheng)(cheng)(cheng)果發表(biao)在(zai)材(cai)料(liao)(liao)領(ling)(ling)域國際頂尖期(qi)刊《先(xian)進材(cai)料(liao)(liao)》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上，論文第一(yi)作者為霍(huo)夫曼先(xian)進材(cai)料(liao)(liao)研(yan)究(jiu)(jiu)院胡漢林副教(jiao)授，深圳職業技術(shu)學院為論文第一(yi)完成(cheng)(cheng)(cheng)單位。

有(you)(you)機(ji)-無機(ji)雜(za)化鈣(gai)鈦(tai)礦太陽能(neng)電池，因其優(you)異的(de)(de)光(guang)電轉換效率(lv)（經認(ren)證(zheng)的(de)(de)單(dan)結小(xiao)面積有(you)(you)機(ji)-無機(ji)雜(za)化鈣(gai)鈦(tai)礦太陽能(neng)電池效率(lv)已達25.5%）、較低的(de)(de)成(cheng)本以及優(you)良的(de)(de)力(li)學柔性(xing)(xing)等特(te)點，在(zai)新(xin)能(neng)源領域展(zhan)現出了巨大的(de)(de)應用前景。而(er)基(ji)于ABX3傳(chuan)統三維(wei)(wei)結構的(de)(de)鈣(gai)鈦(tai)礦材(cai)料由于自(zi)身的(de)(de)離子遷(qian)移，以及在(zai)外界光(guang)、熱(re)、水(shui)等因素(su)下(xia)很容易被破壞，面臨著長期穩定性(xing)(xing)差(cha)的(de)(de)問題，嚴重制(zhi)約了其實(shi)際應用。科學工作者(zhe)創新(xin)地通過鈣(gai)鈦(tai)礦量(liang)子阱(jing)修飾傳(chuan)統的(de)(de)三維(wei)(wei)鈣(gai)鈦(tai)礦方法來制(zhi)備(bei)具有(you)(you)量(liang)子阱(jing)/三維(wei)(wei)鈣(gai)鈦(tai)礦復合(he)結構的(de)(de)太陽能(neng)電池，使(shi)得所(suo)制(zhi)備(bei)的(de)(de)器件(jian)(jian)具有(you)(you)良好的(de)(de)耐輻照、耐高溫和(he)耐濕度特(te)性(xing)(xing)。現有(you)(you)的(de)(de)報道(dao)主要(yao)集中在(zai)器件(jian)(jian)的(de)(de)效率(lv)和(he)穩定性(xing)(xing)，但(dan)對于量(liang)子阱(jing)的(de)(de)形成(cheng)機(ji)理(li)卻鮮有(you)(you)報道(dao)，尤其是對在(zai)不同條件(jian)(jian)下(xia)的(de)(de)鈣(gai)鈦(tai)礦量(liang)子阱(jing)生長機(ji)理(li)并不清楚。

為此(ci)，我校研(yan)究(jiu)團(tuan)隊采用(yong)高能(neng)(neng)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(shi)時表征(zheng)了(le)在三(san)(san)維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)表面通(tong)過旋涂長鏈有(you)(you)機(ji)銨鹽溶液法所(suo)制備鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)阱形成過程，在了(le)解(jie)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)生長機(ji)理(li)的(de)前(qian)提(ti)(ti)下，研(yan)究(jiu)了(le)不(bu)同反應條件(jian)(jian)(jian)對鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)阱的(de)相純度(du)和取向有(you)(you)序性(xing)產生影(ying)響。該項成果從化學(xue)反應的(de)機(ji)理(li)上確定(ding)(ding)(ding)了(le)與(yu)長鏈分(fen)子(zi)(zi)反應的(de)反應物(wu)，明(ming)確了(le)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)阱的(de)形成機(ji)理(li)，探(tan)究(jiu)了(le)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)阱的(de)調(diao)控與(yu)器件(jian)(jian)(jian)效率(lv)(lv)以(yi)及穩(wen)定(ding)(ding)(ding)性(xing)的(de)本質(zhi)聯系(xi)，并(bing)指出了(le)有(you)(you)效的(de)調(diao)控手段，建立(li)了(le)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)阱/三(san)(san)維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)復(fu)合結(jie)構(gou)薄膜最基礎理(li)論(lun)(lun)依據。鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)優越的(de)材料性(xing)能(neng)(neng)預示著(zhu)理(li)論(lun)(lun)上它具備打破現有(you)(you)傳統光伏格局的(de)能(neng)(neng)力(li)，目前(qian)科(ke)研(yan)領域正在關注單結(jie)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)電池的(de)轉換(huan)(huan)效率(lv)(lv)、穩(wen)定(ding)(ding)(ding)性(xing)和降低(di)鉛污染，有(you)(you)初創(chuang)企業推出的(de)單結(jie)組件(jian)(jian)(jian)能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)轉換(huan)(huan)效率(lv)(lv)已超過17%，接近(jin)多晶硅(gui)組件(jian)(jian)(jian)的(de)轉換(huan)(huan)效率(lv)(lv)，并(bing)且(qie)理(li)論(lun)(lun)成本更低(di)。本研(yan)究(jiu)工作針對傳統三(san)(san)維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)光伏器件(jian)(jian)(jian)穩(wen)定(ding)(ding)(ding)性(xing)差的(de)特點，從成膜機(ji)理(li)上提(ti)(ti)出了(le)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)阱/三(san)(san)維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)復(fu)合結(jie)構(gou)的(de)有(you)(you)效調(diao)控手段，有(you)(you)望(wang)從根本上提(ti)(ti)高器件(jian)(jian)(jian)的(de)使用(yong)壽(shou)命，降低(di)器件(jian)(jian)(jian)的(de)制備成本，為工業化生高效穩(wen)定(ding)(ding)(ding)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)太(tai)陽能(neng)(neng)電池提(ti)(ti)供了(le)新的(de)技術(shu)途徑。

Advanced Materials是材料(liao)學科(ke)世界頂(ding)尖期刊，在國際材料(liao)領域(yu)享譽盛名，當前影響因子27.39。該研究(jiu)工作受到國家自(zi)然科(ke)學基金委、深(shen)圳市科(ke)創委以及深(shen)圳職業(ye)技術(shu)學院的資(zi)助。

（霍夫曼先(xian)進材料研(yan)究院(yuan)）