近日，我(wo)校霍夫(fu)曼先進(jin)材(cai)料研(yan)(yan)(yan)究院諾獎團隊在(zai)利(li)用(yong)高(gao)能同步輻射(she)(she)對(dui)鈣(gai)(gai)鈦礦量(liang)子阱的形成(cheng)機理(li)研(yan)(yan)(yan)究領域取得重要進(jin)展：研(yan)(yan)(yan)究團隊采用(yong)高(gao)能掠入射(she)(she)角X射(she)(she)線(xian)衍射(she)(she)實(shi)時表(biao)征(zheng)了在(zai)三維鈣(gai)(gai)鈦礦表(biao)面通(tong)過旋涂長鏈(lian)有機銨鹽溶液(ye)法所制備鈣(gai)(gai)鈦礦量(liang)子阱形成(cheng)過程(cheng)，明確(que)了與長鏈(lian)有機銨分(fen)子發生反應的反應物；并(bing)通(tong)過追蹤反應產物在(zai)熱退火(huo)前后的晶體結構(gou)演(yan)變，探究了鈣(gai)(gai)鈦礦量(liang)子阱形成(cheng)過程(cheng)的具體路徑。這一(yi)研(yan)(yan)(yan)究成(cheng)果發表(biao)在(zai)材(cai)料領域國際頂尖期刊《先進(jin)材(cai)料》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上，論(lun)文第一(yi)作者(zhe)為霍夫(fu)曼先進(jin)材(cai)料研(yan)(yan)(yan)究院胡漢林副教授，深圳職業(ye)技術學(xue)院為論(lun)文第一(yi)完成(cheng)單位。

有(you)機(ji)-無機(ji)雜(za)(za)化(hua)鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)太陽能電池，因(yin)其(qi)優異的(de)(de)(de)光電轉換效(xiao)(xiao)(xiao)率（經認(ren)證(zheng)的(de)(de)(de)單結小面積有(you)機(ji)-無機(ji)雜(za)(za)化(hua)鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)太陽能電池效(xiao)(xiao)(xiao)率已達25.5%）、較低的(de)(de)(de)成本以(yi)及(ji)優良(liang)的(de)(de)(de)力(li)學柔性(xing)(xing)等特(te)點，在(zai)新(xin)能源領域展現(xian)出了(le)巨大的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)前景。而基于ABX3傳(chuan)統三維結構(gou)的(de)(de)(de)鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)材料由于自身的(de)(de)(de)離子(zi)遷移，以(yi)及(ji)在(zai)外(wai)界光、熱(re)、水(shui)等因(yin)素下很(hen)容易被破壞，面臨著長(chang)期穩(wen)定性(xing)(xing)差的(de)(de)(de)問題，嚴重制(zhi)約了(le)其(qi)實際應(ying)用(yong)。科學工作者(zhe)創新(xin)地(di)通過鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)阱(jing)(jing)修飾傳(chuan)統的(de)(de)(de)三維鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)方法來制(zhi)備具(ju)有(you)量(liang)子(zi)阱(jing)(jing)/三維鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)復合結構(gou)的(de)(de)(de)太陽能電池，使(shi)得所制(zhi)備的(de)(de)(de)器(qi)件(jian)具(ju)有(you)良(liang)好的(de)(de)(de)耐輻照、耐高溫(wen)和(he)耐濕度特(te)性(xing)(xing)。現(xian)有(you)的(de)(de)(de)報道主要集中(zhong)在(zai)器(qi)件(jian)的(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)(xiao)率和(he)穩(wen)定性(xing)(xing)，但對(dui)于量(liang)子(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)(de)形成機(ji)理卻鮮有(you)報道，尤其(qi)是對(dui)在(zai)不(bu)同條件(jian)下的(de)(de)(de)鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)阱(jing)(jing)生長(chang)機(ji)理并不(bu)清楚。

為此，我校研(yan)究團隊采用高能(neng)同(tong)步輻射掠入射角X射線衍射實時表(biao)(biao)征(zheng)了(le)在(zai)三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)表(biao)(biao)面(mian)通過(guo)旋涂長(chang)鏈(lian)有(you)機銨鹽溶液法所制(zhi)備鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)量子(zi)(zi)阱形成(cheng)過(guo)程，在(zai)了(le)解鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)生長(chang)機理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)前提(ti)下，研(yan)究了(le)不同(tong)反應(ying)條件(jian)對(dui)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)量子(zi)(zi)阱的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相純(chun)度和取向有(you)序性(xing)產生影響。該(gai)項(xiang)成(cheng)果從(cong)(cong)化學反應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機理(li)(li)上(shang)(shang)確定(ding)(ding)了(le)與長(chang)鏈(lian)分子(zi)(zi)反應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)物，明確了(le)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)量子(zi)(zi)阱的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形成(cheng)機理(li)(li)，探究了(le)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)量子(zi)(zi)阱的(de)(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)控(kong)與器(qi)件(jian)效(xiao)(xiao)率以及穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)本質聯系，并(bing)指出了(le)有(you)效(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)控(kong)手段，建立了(le)量子(zi)(zi)阱/三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)復合結構(gou)薄(bo)膜(mo)最基(ji)礎理(li)(li)論(lun)(lun)依據。鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)優越的(de)(de)(de)(de)(de)(de)材料性(xing)能(neng)預(yu)示著理(li)(li)論(lun)(lun)上(shang)(shang)它(ta)具備打(da)破(po)現有(you)傳統光伏格局的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)力，目前科研(yan)領(ling)域正(zheng)在(zai)關(guan)注單結鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)電(dian)池的(de)(de)(de)(de)(de)(de)轉換效(xiao)(xiao)率、穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)和降低鉛污染，有(you)初創企業(ye)推出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)單結組件(jian)能(neng)量轉換效(xiao)(xiao)率已超過(guo)17%，接近多晶硅組件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)轉換效(xiao)(xiao)率，并(bing)且理(li)(li)論(lun)(lun)成(cheng)本更(geng)低。本研(yan)究工作針對(dui)傳統三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)光伏器(qi)件(jian)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)差的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)點，從(cong)(cong)成(cheng)膜(mo)機理(li)(li)上(shang)(shang)提(ti)出了(le)量子(zi)(zi)阱/三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)復合結構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)效(xiao)(xiao)調(diao)控(kong)手段，有(you)望(wang)從(cong)(cong)根(gen)本上(shang)(shang)提(ti)高器(qi)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用壽(shou)命，降低器(qi)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)備成(cheng)本，為工業(ye)化生高效(xiao)(xiao)穩(wen)定(ding)(ding)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)太陽能(neng)電(dian)池提(ti)供了(le)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)途徑。

Advanced Materials是材料(liao)學(xue)科世界頂尖期刊，在國際材料(liao)領(ling)域(yu)享(xiang)譽盛(sheng)名，當前影(ying)響因子27.39。該(gai)研究工(gong)作受到(dao)國家(jia)自然科學(xue)基(ji)金(jin)委、深(shen)圳(zhen)市科創委以及(ji)深(shen)圳(zhen)職業技(ji)術(shu)學(xue)院的資助。

草莓視頻app在線下載(zai):（霍夫(fu)曼先進(jin)材(cai)料研究(jiu)院(yuan)）