近日，我校霍夫曼先進材料(liao)研(yan)(yan)究(jiu)院(yuan)諾獎(jiang)團隊在利用高能(neng)同步輻射(she)(she)對鈣鈦(tai)礦量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)的形(xing)成機理研(yan)(yan)究(jiu)領域(yu)(yu)取得重要進展(zhan)：研(yan)(yan)究(jiu)團隊采用高能(neng)掠(lve)入射(she)(she)角X射(she)(she)線衍射(she)(she)實時表(biao)征了(le)在三(san)維鈣鈦(tai)礦表(biao)面通過旋涂長(chang)鏈(lian)有(you)機銨鹽(yan)溶液法所制備鈣鈦(tai)礦量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)形(xing)成過程，明確了(le)與長(chang)鏈(lian)有(you)機銨分子(zi)發生反應的反應物(wu)；并通過追(zhui)蹤反應產物(wu)在熱(re)退(tui)火前后的晶體結構(gou)演變，探究(jiu)了(le)鈣鈦(tai)礦量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)形(xing)成過程的具體路徑。這一研(yan)(yan)究(jiu)成果發表(biao)在材料(liao)領域(yu)(yu)國際頂(ding)尖(jian)期刊《先進材料(liao)》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上(shang)，論(lun)文(wen)第一作(zuo)者(zhe)為霍夫曼先進材料(liao)研(yan)(yan)究(jiu)院(yuan)胡漢林副教授(shou)，深(shen)圳(zhen)職業技術(shu)學院(yuan)為論(lun)文(wen)第一完成單位。

有機(ji)-無機(ji)雜(za)化鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)太陽(yang)能電(dian)池，因(yin)(yin)其(qi)優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)電(dian)轉換效率（經認證的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)單結小面積(ji)有機(ji)-無機(ji)雜(za)化鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)太陽(yang)能電(dian)池效率已達25.5%）、較低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)本以及優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)力學柔性等特點(dian)，在(zai)新能源領域展(zhan)現出(chu)了巨(ju)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)前景。而基(ji)于ABX3傳統(tong)三維(wei)結構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)材料由于自身的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)離(li)子遷移(yi)，以及在(zai)外界光(guang)、熱、水等因(yin)(yin)素下很容易被(bei)破壞，面臨著(zhu)長(chang)期穩定(ding)性差的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題，嚴重制約了其(qi)實際(ji)應用(yong)。科學工(gong)作(zuo)者創新地通(tong)過(guo)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)(liang)子阱修飾傳統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)三維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)方法來制備具有量(liang)(liang)子阱/三維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)復合(he)結構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)太陽(yang)能電(dian)池，使得所制備的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)器件具有良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐輻照、耐高溫和耐濕(shi)度(du)特性。現有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)報道(dao)主(zhu)要集中在(zai)器件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)效率和穩定(ding)性，但對于量(liang)(liang)子阱的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形成(cheng)機(ji)理卻鮮有報道(dao)，尤其(qi)是對在(zai)不同條件下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)(liang)子阱生長(chang)機(ji)理并不清楚(chu)。

為此，我(wo)校研(yan)究(jiu)(jiu)團隊采用高能(neng)(neng)(neng)(neng)同步輻射掠入射角(jiao)X射線衍射實時表征了(le)在三(san)(san)(san)維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)表面通過旋涂長鏈有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)銨鹽溶液法(fa)所制備(bei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)阱(jing)形(xing)(xing)成(cheng)過程，在了(le)解(jie)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)生長機(ji)(ji)(ji)(ji)理的(de)(de)(de)前提(ti)下，研(yan)究(jiu)(jiu)了(le)不同反(fan)應條件(jian)對鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)相純度(du)和取向有(you)(you)序性產(chan)生影響(xiang)。該項成(cheng)果從化(hua)學反(fan)應的(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)理上確(que)定(ding)了(le)與(yu)長鏈分子(zi)(zi)反(fan)應的(de)(de)(de)反(fan)應物，明(ming)確(que)了(le)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)機(ji)(ji)(ji)(ji)理，探究(jiu)(jiu)了(le)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)調(diao)控與(yu)器(qi)(qi)件(jian)效率(lv)以(yi)及穩(wen)(wen)定(ding)性的(de)(de)(de)本質聯(lian)系，并指出(chu)了(le)有(you)(you)效的(de)(de)(de)調(diao)控手段，建立了(le)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)阱(jing)/三(san)(san)(san)維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)復合(he)結(jie)(jie)(jie)構薄(bo)膜最基(ji)礎理論依據(ju)。鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)優越的(de)(de)(de)材料性能(neng)(neng)(neng)(neng)預示(shi)著理論上它(ta)具備(bei)打破現有(you)(you)傳統(tong)光伏格局的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)力，目前科(ke)研(yan)領域正在關注單結(jie)(jie)(jie)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)電(dian)池的(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)效率(lv)、穩(wen)(wen)定(ding)性和降(jiang)低鉛污(wu)染(ran)，有(you)(you)初創企業推出(chu)的(de)(de)(de)單結(jie)(jie)(jie)組件(jian)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)效率(lv)已超過17%，接近多晶硅組件(jian)的(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)效率(lv)，并且(qie)理論成(cheng)本更低。本研(yan)究(jiu)(jiu)工(gong)作針對傳統(tong)三(san)(san)(san)維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)光伏器(qi)(qi)件(jian)穩(wen)(wen)定(ding)性差的(de)(de)(de)特點(dian)，從成(cheng)膜機(ji)(ji)(ji)(ji)理上提(ti)出(chu)了(le)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)阱(jing)/三(san)(san)(san)維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)復合(he)結(jie)(jie)(jie)構的(de)(de)(de)有(you)(you)效調(diao)控手段，有(you)(you)望從根本上提(ti)高器(qi)(qi)件(jian)的(de)(de)(de)使(shi)用壽命，降(jiang)低器(qi)(qi)件(jian)的(de)(de)(de)制備(bei)成(cheng)本，為工(gong)業化(hua)生高效穩(wen)(wen)定(ding)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)太陽能(neng)(neng)(neng)(neng)電(dian)池提(ti)供了(le)新的(de)(de)(de)技術途徑。

Advanced Materials是材(cai)料學(xue)科世界頂尖期(qi)刊，在(zai)國際材(cai)料領域享(xiang)譽盛名，當前(qian)影響(xiang)因子27.39。該研(yan)究工作受到國家自然科學(xue)基金委(wei)、深(shen)圳(zhen)市科創委(wei)以(yi)及深(shen)圳(zhen)職(zhi)業技(ji)術學(xue)院(yuan)的資助。

（霍夫曼(man)先進材料研究院）