近日，我校(xiao)霍夫曼先進(jin)材(cai)(cai)料研(yan)究(jiu)院諾獎團(tuan)隊(dui)在(zai)利用高能同步輻射(she)對鈣鈦(tai)礦(kuang)量(liang)子阱的形成(cheng)機理研(yan)究(jiu)領域取得重要進(jin)展：研(yan)究(jiu)團(tuan)隊(dui)采用高能掠(lve)入射(she)角X射(she)線(xian)衍(yan)射(she)實時表(biao)(biao)征了(le)在(zai)三(san)維(wei)鈣鈦(tai)礦(kuang)表(biao)(biao)面通過旋涂(tu)長(chang)鏈有(you)機銨鹽溶液法所(suo)制(zhi)備鈣鈦(tai)礦(kuang)量(liang)子阱形成(cheng)過程，明(ming)確(que)了(le)與長(chang)鏈有(you)機銨分子發生(sheng)反(fan)應(ying)的反(fan)應(ying)物(wu)；并通過追(zhui)蹤(zong)反(fan)應(ying)產(chan)物(wu)在(zai)熱(re)退火前后的晶體(ti)(ti)結構演(yan)變，探究(jiu)了(le)鈣鈦(tai)礦(kuang)量(liang)子阱形成(cheng)過程的具體(ti)(ti)路徑。這一研(yan)究(jiu)成(cheng)果(guo)發表(biao)(biao)在(zai)材(cai)(cai)料領域國際(ji)頂尖期(qi)刊《先進(jin)材(cai)(cai)料》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上，論文第(di)一作者為(wei)霍夫曼先進(jin)材(cai)(cai)料研(yan)究(jiu)院胡漢林副教授，深圳職業(ye)技(ji)術(shu)學院為(wei)論文第(di)一完(wan)成(cheng)單(dan)位。

有(you)(you)機(ji)(ji)-無機(ji)(ji)雜化鈣(gai)鈦礦(kuang)太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池，因其優異(yi)的(de)(de)(de)(de)光(guang)電(dian)轉(zhuan)換效率（經(jing)認證的(de)(de)(de)(de)單結小面積有(you)(you)機(ji)(ji)-無機(ji)(ji)雜化鈣(gai)鈦礦(kuang)太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池效率已達(da)25.5%）、較(jiao)低的(de)(de)(de)(de)成本以(yi)及優良(liang)的(de)(de)(de)(de)力學柔性等特(te)點，在(zai)新能(neng)源領域展(zhan)現出了(le)巨(ju)大的(de)(de)(de)(de)應用(yong)前景。而基于ABX3傳統(tong)三維(wei)結構的(de)(de)(de)(de)鈣(gai)鈦礦(kuang)材料(liao)由于自身的(de)(de)(de)(de)離子(zi)(zi)遷移(yi)，以(yi)及在(zai)外界光(guang)、熱、水等因素下很容易(yi)被破(po)壞(huai)，面臨著長(chang)期穩(wen)定性差的(de)(de)(de)(de)問(wen)題(ti)，嚴(yan)重(zhong)制約了(le)其實際應用(yong)。科學工作者創(chuang)新地通過鈣(gai)鈦礦(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)修(xiu)飾傳統(tong)的(de)(de)(de)(de)三維(wei)鈣(gai)鈦礦(kuang)方法來制備具(ju)有(you)(you)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)/三維(wei)鈣(gai)鈦礦(kuang)復(fu)合結構的(de)(de)(de)(de)太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池，使(shi)得所制備的(de)(de)(de)(de)器(qi)件(jian)具(ju)有(you)(you)良(liang)好的(de)(de)(de)(de)耐(nai)輻照、耐(nai)高溫和耐(nai)濕度特(te)性。現有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)報道主要集中(zhong)在(zai)器(qi)件(jian)的(de)(de)(de)(de)效率和穩(wen)定性，但對于量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)形成機(ji)(ji)理卻鮮(xian)有(you)(you)報道，尤其是對在(zai)不同(tong)條件(jian)下的(de)(de)(de)(de)鈣(gai)鈦礦(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)生長(chang)機(ji)(ji)理并不清楚(chu)。

為此，我校研(yan)究團(tuan)隊(dui)采用高能(neng)同步輻射掠入射角(jiao)X射線衍射實(shi)時表征了(le)(le)在(zai)三維(wei)(wei)(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)表面通過旋涂(tu)長鏈有(you)(you)機銨鹽(yan)溶液法所制(zhi)備(bei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)量子(zi)(zi)阱(jing)形(xing)成(cheng)(cheng)過程(cheng)，在(zai)了(le)(le)解鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)生長機理(li)的(de)(de)(de)(de)前(qian)提(ti)(ti)下，研(yan)究了(le)(le)不同反(fan)(fan)應條件(jian)(jian)對(dui)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)量子(zi)(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)(de)相(xiang)純度和(he)(he)取向有(you)(you)序性(xing)(xing)產生影響。該項成(cheng)(cheng)果從化學反(fan)(fan)應的(de)(de)(de)(de)機理(li)上確定(ding)(ding)了(le)(le)與(yu)長鏈分子(zi)(zi)反(fan)(fan)應的(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)應物，明確了(le)(le)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)量子(zi)(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)機理(li)，探究了(le)(le)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)量子(zi)(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)(de)調(diao)控(kong)與(yu)器(qi)件(jian)(jian)效率(lv)以及(ji)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)本(ben)質聯系，并(bing)指出了(le)(le)有(you)(you)效的(de)(de)(de)(de)調(diao)控(kong)手段，建(jian)立了(le)(le)量子(zi)(zi)阱(jing)/三維(wei)(wei)(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)復(fu)合結構薄膜最基礎理(li)論依據。鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)優越的(de)(de)(de)(de)材(cai)料性(xing)(xing)能(neng)預示著理(li)論上它具(ju)備(bei)打(da)破(po)現(xian)有(you)(you)傳(chuan)(chuan)統光伏(fu)格局的(de)(de)(de)(de)能(neng)力，目(mu)前(qian)科(ke)研(yan)領(ling)域正在(zai)關注單結鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)電池的(de)(de)(de)(de)轉換(huan)效率(lv)、穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)和(he)(he)降低鉛污染，有(you)(you)初(chu)創企業推出的(de)(de)(de)(de)單結組件(jian)(jian)能(neng)量轉換(huan)效率(lv)已超過17%，接近(jin)多晶硅(gui)組件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)轉換(huan)效率(lv)，并(bing)且理(li)論成(cheng)(cheng)本(ben)更低。本(ben)研(yan)究工作(zuo)針對(dui)傳(chuan)(chuan)統三維(wei)(wei)(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)光伏(fu)器(qi)件(jian)(jian)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)差的(de)(de)(de)(de)特點，從成(cheng)(cheng)膜機理(li)上提(ti)(ti)出了(le)(le)量子(zi)(zi)阱(jing)/三維(wei)(wei)(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)復(fu)合結構的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)效調(diao)控(kong)手段，有(you)(you)望從根本(ben)上提(ti)(ti)高器(qi)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)使用壽命(ming)，降低器(qi)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)制(zhi)備(bei)成(cheng)(cheng)本(ben)，為工業化生高效穩(wen)定(ding)(ding)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)太陽能(neng)電池提(ti)(ti)供了(le)(le)新的(de)(de)(de)(de)技術途徑。

Advanced Materials是材(cai)料(liao)學(xue)科(ke)世(shi)界頂尖(jian)期刊，在國際(ji)材(cai)料(liao)領域享(xiang)譽盛名，當前(qian)影(ying)響因子27.39。該研究工作(zuo)受到國家(jia)自然科(ke)學(xue)基金委(wei)、深圳(zhen)市科(ke)創委(wei)以(yi)及深圳(zhen)職業(ye)技術學(xue)院的資助。

（霍夫曼先進材料研究院）