近日，我校(xiao)霍夫(fu)(fu)曼先進(jin)材(cai)料(liao)(liao)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)院(yuan)諾(nuo)獎團(tuan)隊在利用(yong)高(gao)能同步輻射(she)(she)對鈣鈦(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)子阱(jing)的(de)形(xing)(xing)成機(ji)理研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)領域取得重要進(jin)展(zhan)：研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)團(tuan)隊采用(yong)高(gao)能掠入(ru)射(she)(she)角(jiao)X射(she)(she)線衍射(she)(she)實時表征(zheng)了(le)在三維鈣鈦(tai)(tai)礦(kuang)表面(mian)通過(guo)(guo)旋(xuan)涂長鏈有機(ji)銨鹽(yan)溶液法所制(zhi)備鈣鈦(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)子阱(jing)形(xing)(xing)成過(guo)(guo)程(cheng)，明確了(le)與長鏈有機(ji)銨分子發生反應(ying)(ying)的(de)反應(ying)(ying)物；并通過(guo)(guo)追蹤(zong)反應(ying)(ying)產物在熱退(tui)火前后的(de)晶體(ti)(ti)結構演變，探究(jiu)(jiu)(jiu)了(le)鈣鈦(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)子阱(jing)形(xing)(xing)成過(guo)(guo)程(cheng)的(de)具體(ti)(ti)路徑。這一研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)成果發表在材(cai)料(liao)(liao)領域國際頂尖期(qi)刊《先進(jin)材(cai)料(liao)(liao)》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上(shang)，論文第一作者(zhe)為霍夫(fu)(fu)曼先進(jin)材(cai)料(liao)(liao)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)院(yuan)胡漢林副教授，深圳職業技術學院(yuan)為論文第一完成單位(wei)。

有(you)(you)機(ji)-無(wu)機(ji)雜化鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)太(tai)陽能電池(chi)，因其優異的(de)(de)(de)(de)(de)光電轉換(huan)效(xiao)率（經(jing)認證的(de)(de)(de)(de)(de)單結小面積有(you)(you)機(ji)-無(wu)機(ji)雜化鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)太(tai)陽能電池(chi)效(xiao)率已達25.5%）、較(jiao)低的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)本(ben)以及(ji)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)力(li)學(xue)柔性(xing)(xing)等特(te)點，在新(xin)(xin)能源領域展現(xian)出了巨(ju)大的(de)(de)(de)(de)(de)應用前景。而基于(yu)(yu)ABX3傳(chuan)統(tong)三(san)維結構的(de)(de)(de)(de)(de)鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)材(cai)料由于(yu)(yu)自身的(de)(de)(de)(de)(de)離子(zi)遷(qian)移(yi)，以及(ji)在外(wai)界光、熱、水等因素下(xia)(xia)很容(rong)易被破壞，面臨(lin)著長期(qi)穩定性(xing)(xing)差的(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題，嚴重制約了其實(shi)際應用。科學(xue)工作(zuo)者創新(xin)(xin)地(di)通過鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)修飾傳(chuan)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)三(san)維鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)方法來制備具(ju)有(you)(you)量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)/三(san)維鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)復合結構的(de)(de)(de)(de)(de)太(tai)陽能電池(chi)，使得所(suo)制備的(de)(de)(de)(de)(de)器(qi)件具(ju)有(you)(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐輻(fu)照、耐高(gao)溫和耐濕度特(te)性(xing)(xing)。現(xian)有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)報(bao)道(dao)主要集(ji)中在器(qi)件的(de)(de)(de)(de)(de)效(xiao)率和穩定性(xing)(xing)，但對(dui)于(yu)(yu)量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)形成(cheng)機(ji)理(li)(li)卻鮮有(you)(you)報(bao)道(dao)，尤其是(shi)對(dui)在不(bu)同條件下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)生長機(ji)理(li)(li)并不(bu)清(qing)楚。

為此，我校研(yan)究(jiu)(jiu)團隊(dui)采用高(gao)能(neng)同步輻(fu)射掠入射角(jiao)X射線(xian)衍射實時表征了(le)(le)(le)(le)在(zai)三維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)表面通過旋(xuan)涂(tu)長(chang)(chang)鏈(lian)有機銨鹽(yan)溶液(ye)法所制(zhi)備鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)子阱(jing)形(xing)(xing)成(cheng)過程(cheng)，在(zai)了(le)(le)(le)(le)解鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)生長(chang)(chang)機理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)前(qian)提(ti)下，研(yan)究(jiu)(jiu)了(le)(le)(le)(le)不同反應(ying)條件(jian)對鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)子阱(jing)的(de)(de)(de)(de)相純度(du)和取向有序性產生影響(xiang)。該(gai)項成(cheng)果從化學反應(ying)的(de)(de)(de)(de)機理(li)(li)上(shang)(shang)確(que)定了(le)(le)(le)(le)與長(chang)(chang)鏈(lian)分子反應(ying)的(de)(de)(de)(de)反應(ying)物，明(ming)確(que)了(le)(le)(le)(le)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)子阱(jing)的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)機理(li)(li)，探(tan)究(jiu)(jiu)了(le)(le)(le)(le)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)子阱(jing)的(de)(de)(de)(de)調(diao)控與器(qi)件(jian)效率(lv)(lv)以及(ji)穩(wen)(wen)定性的(de)(de)(de)(de)本(ben)(ben)質聯系(xi)，并指(zhi)出了(le)(le)(le)(le)有效的(de)(de)(de)(de)調(diao)控手段，建(jian)立了(le)(le)(le)(le)量(liang)子阱(jing)/三維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)復合(he)結(jie)構薄膜最基礎理(li)(li)論(lun)依據。鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)優越的(de)(de)(de)(de)材料性能(neng)預示著理(li)(li)論(lun)上(shang)(shang)它具備打破現有傳統光(guang)(guang)伏(fu)格局的(de)(de)(de)(de)能(neng)力，目前(qian)科研(yan)領域正在(zai)關注單(dan)結(jie)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)電池(chi)的(de)(de)(de)(de)轉換(huan)效率(lv)(lv)、穩(wen)(wen)定性和降(jiang)(jiang)低鉛污染，有初(chu)創企業推(tui)出的(de)(de)(de)(de)單(dan)結(jie)組件(jian)能(neng)量(liang)轉換(huan)效率(lv)(lv)已超過17%，接(jie)近多晶硅組件(jian)的(de)(de)(de)(de)轉換(huan)效率(lv)(lv)，并且理(li)(li)論(lun)成(cheng)本(ben)(ben)更低。本(ben)(ben)研(yan)究(jiu)(jiu)工(gong)作(zuo)針對傳統三維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)光(guang)(guang)伏(fu)器(qi)件(jian)穩(wen)(wen)定性差的(de)(de)(de)(de)特點，從成(cheng)膜機理(li)(li)上(shang)(shang)提(ti)出了(le)(le)(le)(le)量(liang)子阱(jing)/三維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)復合(he)結(jie)構的(de)(de)(de)(de)有效調(diao)控手段，有望(wang)從根本(ben)(ben)上(shang)(shang)提(ti)高(gao)器(qi)件(jian)的(de)(de)(de)(de)使(shi)用壽命(ming)，降(jiang)(jiang)低器(qi)件(jian)的(de)(de)(de)(de)制(zhi)備成(cheng)本(ben)(ben)，為工(gong)業化生高(gao)效穩(wen)(wen)定鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)太陽能(neng)電池(chi)提(ti)供了(le)(le)(le)(le)新的(de)(de)(de)(de)技術途徑。

Advanced Materials是(shi)材(cai)料學科(ke)世界頂尖期刊，在(zai)國際材(cai)料領域享譽盛名，當前影響因子27.39。該(gai)研究工作(zuo)受到(dao)國家自然科(ke)學基金委(wei)、深(shen)圳市科(ke)創委(wei)以(yi)及(ji)深(shen)圳職業(ye)技術(shu)學院的(de)資助。

（霍夫(fu)曼先進材料研究院(yuan)）