近日，我校霍夫曼先(xian)進材(cai)料(liao)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)院諾(nuo)獎團(tuan)隊(dui)在利用高能同步輻射對鈣鈦礦量(liang)子阱(jing)的(de)形成機(ji)理(li)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)領(ling)域(yu)取得重要(yao)進展：研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)團(tuan)隊(dui)采用高能掠入(ru)射角X射線衍射實時表征了在三維鈣鈦礦表面通(tong)過旋(xuan)涂長鏈(lian)有(you)機(ji)銨鹽(yan)溶液(ye)法所制(zhi)備鈣鈦礦量(liang)子阱(jing)形成過程，明(ming)確(que)了與長鏈(lian)有(you)機(ji)銨分子發(fa)生(sheng)反(fan)應的(de)反(fan)應物(wu)(wu)；并通(tong)過追蹤(zong)反(fan)應產物(wu)(wu)在熱退火前后的(de)晶(jing)體結(jie)構演(yan)變(bian)，探(tan)究(jiu)(jiu)了鈣鈦礦量(liang)子阱(jing)形成過程的(de)具體路徑(jing)。這一研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)成果發(fa)表在材(cai)料(liao)領(ling)域(yu)國際(ji)頂尖期刊《先(xian)進材(cai)料(liao)》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上，論文第一作(zuo)者為霍夫曼先(xian)進材(cai)料(liao)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)院胡漢林副教授，深圳職業技術學院為論文第一完成單位。

有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)-無機(ji)(ji)(ji)雜化鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)太陽能(neng)電(dian)(dian)池(chi)(chi)，因其(qi)優異的(de)(de)(de)(de)(de)光電(dian)(dian)轉換效率（經認證的(de)(de)(de)(de)(de)單結小面積有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)-無機(ji)(ji)(ji)雜化鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)太陽能(neng)電(dian)(dian)池(chi)(chi)效率已達(da)25.5%）、較低的(de)(de)(de)(de)(de)成本以及優良(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)力(li)學柔性(xing)等特點，在(zai)新(xin)能(neng)源領(ling)域(yu)展現(xian)出了(le)巨大的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)前景(jing)。而(er)基于(yu)(yu)ABX3傳(chuan)統三維結構的(de)(de)(de)(de)(de)鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)材料由于(yu)(yu)自身的(de)(de)(de)(de)(de)離子(zi)(zi)遷移，以及在(zai)外(wai)界光、熱、水等因素下很容易被(bei)破壞(huai)，面臨著(zhu)長期穩定(ding)性(xing)差的(de)(de)(de)(de)(de)問題，嚴重制(zhi)約了(le)其(qi)實際(ji)應(ying)用(yong)(yong)。科學工作者(zhe)創新(xin)地通過鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)修(xiu)飾傳(chuan)統的(de)(de)(de)(de)(de)三維鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)方法(fa)來(lai)制(zhi)備具(ju)有(you)(you)(you)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)/三維鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)復合結構的(de)(de)(de)(de)(de)太陽能(neng)電(dian)(dian)池(chi)(chi)，使得所制(zhi)備的(de)(de)(de)(de)(de)器件(jian)具(ju)有(you)(you)(you)良(liang)(liang)好的(de)(de)(de)(de)(de)耐輻(fu)照、耐高溫和耐濕度特性(xing)。現(xian)有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)報道主要集(ji)中在(zai)器件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)效率和穩定(ding)性(xing)，但對于(yu)(yu)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)形成機(ji)(ji)(ji)理(li)卻鮮有(you)(you)(you)報道，尤其(qi)是對在(zai)不(bu)同條件(jian)下的(de)(de)(de)(de)(de)鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)生長機(ji)(ji)(ji)理(li)并不(bu)清(qing)楚。

為此，我(wo)校研(yan)究(jiu)團隊采用(yong)高能(neng)(neng)同(tong)步輻射(she)掠(lve)入射(she)角X射(she)線衍(yan)射(she)實時表(biao)征(zheng)了(le)(le)在(zai)三維(wei)(wei)(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)表(biao)面通過旋涂長鏈有(you)(you)機(ji)銨鹽溶液法所制備(bei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)(liang)(liang)子阱形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)過程(cheng)，在(zai)了(le)(le)解鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)生(sheng)長機(ji)理(li)的(de)(de)(de)(de)前(qian)提(ti)下，研(yan)究(jiu)了(le)(le)不(bu)同(tong)反(fan)(fan)應(ying)條件(jian)對(dui)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)(liang)(liang)子阱的(de)(de)(de)(de)相純度和取向有(you)(you)序(xu)性(xing)產生(sheng)影響。該項成(cheng)(cheng)果(guo)從化學反(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)(de)(de)機(ji)理(li)上確定(ding)了(le)(le)與長鏈分子反(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)應(ying)物，明(ming)確了(le)(le)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)(liang)(liang)子阱的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)機(ji)理(li)，探(tan)究(jiu)了(le)(le)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)(liang)(liang)子阱的(de)(de)(de)(de)調控(kong)與器(qi)件(jian)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)以及穩定(ding)性(xing)的(de)(de)(de)(de)本質聯系，并指(zhi)出(chu)了(le)(le)有(you)(you)效(xiao)(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)調控(kong)手段，建立了(le)(le)量(liang)(liang)(liang)子阱/三維(wei)(wei)(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)復合結構薄(bo)膜最基(ji)礎理(li)論(lun)依據。鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)優越(yue)的(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao)性(xing)能(neng)(neng)預示著(zhu)理(li)論(lun)上它具(ju)備(bei)打破現有(you)(you)傳(chuan)統(tong)(tong)光伏格局的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)力，目前(qian)科研(yan)領域(yu)正在(zai)關注單結鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)電(dian)池的(de)(de)(de)(de)轉換效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)、穩定(ding)性(xing)和降低(di)鉛污染，有(you)(you)初創企業推出(chu)的(de)(de)(de)(de)單結組件(jian)能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)轉換效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)已超過17%，接近多晶硅組件(jian)的(de)(de)(de)(de)轉換效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)，并且理(li)論(lun)成(cheng)(cheng)本更(geng)低(di)。本研(yan)究(jiu)工(gong)作針對(dui)傳(chuan)統(tong)(tong)三維(wei)(wei)(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)光伏器(qi)件(jian)穩定(ding)性(xing)差的(de)(de)(de)(de)特點，從成(cheng)(cheng)膜機(ji)理(li)上提(ti)出(chu)了(le)(le)量(liang)(liang)(liang)子阱/三維(wei)(wei)(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)復合結構的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)效(xiao)(xiao)(xiao)調控(kong)手段，有(you)(you)望從根本上提(ti)高器(qi)件(jian)的(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽命，降低(di)器(qi)件(jian)的(de)(de)(de)(de)制備(bei)成(cheng)(cheng)本，為工(gong)業化生(sheng)高效(xiao)(xiao)(xiao)穩定(ding)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)太陽能(neng)(neng)電(dian)池提(ti)供了(le)(le)新(xin)的(de)(de)(de)(de)技術途(tu)徑。

Advanced Materials是材料學科(ke)世界頂尖期(qi)刊，在國際材料領(ling)域(yu)享譽盛(sheng)名(ming)，當前影響因(yin)子27.39。該研究工作受到國家自然(ran)科(ke)學基金(jin)委、深(shen)(shen)圳市科(ke)創委以及深(shen)(shen)圳職(zhi)業技術學院的資助。

（霍夫曼(man)先進材料(liao)研究院(yuan)）