近(jin)日，我(wo)校霍夫曼先(xian)進(jin)材(cai)料研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)院(yuan)諾獎(jiang)團隊(dui)在利用高能(neng)同步輻射(she)(she)(she)對鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)阱的形(xing)成(cheng)機(ji)(ji)理研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)領域(yu)取得重要進(jin)展(zhan)：研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)團隊(dui)采用高能(neng)掠入(ru)射(she)(she)(she)角X射(she)(she)(she)線(xian)衍射(she)(she)(she)實時(shi)表(biao)征(zheng)了(le)在三維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)表(biao)面通(tong)過(guo)(guo)旋涂長鏈有機(ji)(ji)銨鹽溶液法所制備鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)阱形(xing)成(cheng)過(guo)(guo)程(cheng)，明確了(le)與長鏈有機(ji)(ji)銨分子(zi)發(fa)生反應(ying)的反應(ying)物(wu)；并通(tong)過(guo)(guo)追(zhui)蹤反應(ying)產(chan)物(wu)在熱退火(huo)前后的晶(jing)體結(jie)構演變，探究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)了(le)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)阱形(xing)成(cheng)過(guo)(guo)程(cheng)的具體路徑。這一研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)成(cheng)果發(fa)表(biao)在材(cai)料領域(yu)國際頂尖期(qi)刊《先(xian)進(jin)材(cai)料》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上(shang)，論(lun)文第一作者為霍夫曼先(xian)進(jin)材(cai)料研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)院(yuan)胡漢(han)林副(fu)教授，深圳職業技術(shu)學(xue)院(yuan)為論(lun)文第一完成(cheng)單位。

有(you)(you)(you)機(ji)-無機(ji)雜(za)化鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)太陽能(neng)電(dian)池，因其優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)光電(dian)轉換效率(lv)(lv)（經認證的(de)(de)(de)(de)(de)單(dan)結小面積(ji)有(you)(you)(you)機(ji)-無機(ji)雜(za)化鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)太陽能(neng)電(dian)池效率(lv)(lv)已(yi)達25.5%）、較(jiao)低的(de)(de)(de)(de)(de)成本以(yi)(yi)及優良的(de)(de)(de)(de)(de)力(li)學(xue)柔性(xing)等特點，在(zai)(zai)新能(neng)源(yuan)領域(yu)展現出了(le)巨大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)前景。而基(ji)于(yu)(yu)ABX3傳統三(san)維(wei)結構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)材料(liao)由于(yu)(yu)自身的(de)(de)(de)(de)(de)離子(zi)遷移，以(yi)(yi)及在(zai)(zai)外界光、熱、水等因素下很容易被(bei)破壞，面臨(lin)著(zhu)長(chang)期穩定(ding)性(xing)差的(de)(de)(de)(de)(de)問題，嚴重制約了(le)其實際(ji)應用(yong)。科(ke)學(xue)工(gong)作者創新地通(tong)過鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)阱(jing)(jing)修飾傳統的(de)(de)(de)(de)(de)三(san)維(wei)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)方(fang)法來制備具有(you)(you)(you)量(liang)子(zi)阱(jing)(jing)/三(san)維(wei)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)復合(he)結構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)太陽能(neng)電(dian)池，使(shi)得所(suo)制備的(de)(de)(de)(de)(de)器件(jian)具有(you)(you)(you)良好的(de)(de)(de)(de)(de)耐輻照、耐高溫和耐濕度(du)特性(xing)。現有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)報道(dao)主要集中在(zai)(zai)器件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)效率(lv)(lv)和穩定(ding)性(xing)，但對于(yu)(yu)量(liang)子(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)成機(ji)理卻鮮有(you)(you)(you)報道(dao)，尤其是對在(zai)(zai)不同條件(jian)下的(de)(de)(de)(de)(de)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)阱(jing)(jing)生(sheng)長(chang)機(ji)理并不清楚。

為(wei)此，我校研究團隊(dui)采用高能(neng)同步輻(fu)射(she)掠入射(she)角X射(she)線衍射(she)實時表征(zheng)了在(zai)三維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)表面通過(guo)旋(xuan)涂長(chang)鏈(lian)有(you)(you)機(ji)銨鹽溶(rong)液(ye)法所(suo)制(zhi)備(bei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)形(xing)成過(guo)程，在(zai)了解(jie)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)生長(chang)機(ji)理(li)的(de)前(qian)提(ti)(ti)下，研究了不同反(fan)(fan)應(ying)條件(jian)(jian)對(dui)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)的(de)相純度(du)和取向有(you)(you)序性(xing)(xing)(xing)產生影(ying)響(xiang)。該(gai)項成果從(cong)化(hua)學反(fan)(fan)應(ying)的(de)機(ji)理(li)上確定(ding)了與長(chang)鏈(lian)分子(zi)(zi)反(fan)(fan)應(ying)的(de)反(fan)(fan)應(ying)物，明(ming)確了鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)的(de)形(xing)成機(ji)理(li)，探(tan)究了鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)的(de)調控(kong)與器(qi)(qi)件(jian)(jian)效率(lv)以(yi)及穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)的(de)本(ben)質聯系，并指出(chu)了有(you)(you)效的(de)調控(kong)手段，建(jian)立了量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)/三維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)復合(he)結(jie)構(gou)薄膜(mo)最基礎理(li)論(lun)依據(ju)。鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)優越的(de)材料性(xing)(xing)(xing)能(neng)預(yu)示著理(li)論(lun)上它具備(bei)打破現有(you)(you)傳(chuan)統(tong)(tong)光(guang)伏格局的(de)能(neng)力，目前(qian)科研領域(yu)正在(zai)關注單結(jie)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)電池的(de)轉(zhuan)換(huan)效率(lv)、穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)和降(jiang)低鉛污染，有(you)(you)初創企業推出(chu)的(de)單結(jie)組(zu)件(jian)(jian)能(neng)量(liang)轉(zhuan)換(huan)效率(lv)已超過(guo)17%，接近多晶硅組(zu)件(jian)(jian)的(de)轉(zhuan)換(huan)效率(lv)，并且理(li)論(lun)成本(ben)更低。本(ben)研究工作針對(dui)傳(chuan)統(tong)(tong)三維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)光(guang)伏器(qi)(qi)件(jian)(jian)穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)差(cha)的(de)特點，從(cong)成膜(mo)機(ji)理(li)上提(ti)(ti)出(chu)了量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)/三維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)復合(he)結(jie)構(gou)的(de)有(you)(you)效調控(kong)手段，有(you)(you)望(wang)從(cong)根(gen)本(ben)上提(ti)(ti)高器(qi)(qi)件(jian)(jian)的(de)使用壽命，降(jiang)低器(qi)(qi)件(jian)(jian)的(de)制(zhi)備(bei)成本(ben)，為(wei)工業化(hua)生高效穩(wen)(wen)定(ding)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)太陽能(neng)電池提(ti)(ti)供了新的(de)技術途徑。

Advanced Materials是(shi)材(cai)料(liao)學科(ke)世界(jie)頂(ding)尖期刊(kan)，在國(guo)際材(cai)料(liao)領(ling)域享譽盛名，當前影響(xiang)因子27.39。該研究工作受到國(guo)家自(zi)然科(ke)學基金委(wei)、深圳市科(ke)創委(wei)以及深圳職業(ye)技術學院的資助。

（霍夫曼(man)先進材(cai)料研究院）