近(jin)日(ri)，我校霍夫曼先(xian)(xian)進材(cai)(cai)料研(yan)(yan)究(jiu)院(yuan)諾獎團隊在利用(yong)高(gao)能(neng)同步輻(fu)射(she)對(dui)鈣鈦礦(kuang)(kuang)量子阱的(de)形成機理研(yan)(yan)究(jiu)領域取得(de)重要進展(zhan)：研(yan)(yan)究(jiu)團隊采用(yong)高(gao)能(neng)掠入射(she)角X射(she)線衍射(she)實時表征了(le)在三維(wei)鈣鈦礦(kuang)(kuang)表面通過旋涂(tu)長(chang)鏈有機銨鹽溶液法所制(zhi)備鈣鈦礦(kuang)(kuang)量子阱形成過程，明(ming)確了(le)與(yu)長(chang)鏈有機銨分子發生反應的(de)反應物(wu)；并通過追蹤反應產(chan)物(wu)在熱退火前后的(de)晶(jing)體結構演變，探究(jiu)了(le)鈣鈦礦(kuang)(kuang)量子阱形成過程的(de)具體路徑(jing)。這一(yi)研(yan)(yan)究(jiu)成果發表在材(cai)(cai)料領域國際(ji)頂尖期刊《先(xian)(xian)進材(cai)(cai)料》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上，論(lun)文(wen)第一(yi)作者(zhe)為霍夫曼先(xian)(xian)進材(cai)(cai)料研(yan)(yan)究(jiu)院(yuan)胡漢(han)林副教(jiao)授，深圳職業技術學院(yuan)為論(lun)文(wen)第一(yi)完成單位。

有(you)(you)(you)機(ji)-無(wu)機(ji)雜(za)化鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦太陽(yang)能電(dian)(dian)池，因(yin)其(qi)(qi)(qi)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)光電(dian)(dian)轉換效(xiao)(xiao)率（經認證的(de)(de)單(dan)結小(xiao)面積有(you)(you)(you)機(ji)-無(wu)機(ji)雜(za)化鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦太陽(yang)能電(dian)(dian)池效(xiao)(xiao)率已達25.5%）、較低的(de)(de)成本以及(ji)(ji)優(you)(you)良的(de)(de)力學柔性(xing)等(deng)特點，在(zai)新能源領域展現出了(le)巨大(da)的(de)(de)應用前景(jing)。而基于(yu)ABX3傳統(tong)三(san)維結構的(de)(de)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦材(cai)料由(you)于(yu)自身(shen)的(de)(de)離子遷(qian)移(yi)，以及(ji)(ji)在(zai)外界(jie)光、熱(re)、水等(deng)因(yin)素(su)下(xia)很容易被破壞(huai)，面臨著長期穩定(ding)性(xing)差的(de)(de)問題(ti)，嚴重制約了(le)其(qi)(qi)(qi)實際應用。科學工作(zuo)者創(chuang)新地通(tong)過鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦量子阱(jing)修飾傳統(tong)的(de)(de)三(san)維鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦方法來制備具有(you)(you)(you)量子阱(jing)/三(san)維鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦復合結構的(de)(de)太陽(yang)能電(dian)(dian)池，使得所制備的(de)(de)器件(jian)(jian)具有(you)(you)(you)良好(hao)的(de)(de)耐輻(fu)照、耐高溫和(he)(he)耐濕度特性(xing)。現有(you)(you)(you)的(de)(de)報道主要(yao)集(ji)中在(zai)器件(jian)(jian)的(de)(de)效(xiao)(xiao)率和(he)(he)穩定(ding)性(xing)，但對于(yu)量子阱(jing)的(de)(de)形成機(ji)理卻鮮有(you)(you)(you)報道，尤其(qi)(qi)(qi)是對在(zai)不同條件(jian)(jian)下(xia)的(de)(de)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦量子阱(jing)生(sheng)長機(ji)理并不清楚(chu)。

為此，我(wo)校研(yan)究(jiu)(jiu)團隊采用高(gao)能(neng)同步輻(fu)射(she)掠入射(she)角(jiao)X射(she)線衍射(she)實(shi)時表征了(le)在三(san)維鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)表面通(tong)過旋(xuan)涂長鏈(lian)有(you)(you)機(ji)銨鹽(yan)溶液法所(suo)制備鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)阱(jing)形成(cheng)過程(cheng)，在了(le)解(jie)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)生長機(ji)理(li)的前(qian)提下，研(yan)究(jiu)(jiu)了(le)不同反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)條件(jian)對(dui)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)阱(jing)的相(xiang)純度和取向有(you)(you)序性(xing)產(chan)生影響。該項成(cheng)果(guo)從(cong)化學反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)的機(ji)理(li)上(shang)確定了(le)與長鏈(lian)分子(zi)(zi)(zi)(zi)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)的反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)物，明確了(le)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)阱(jing)的形成(cheng)機(ji)理(li)，探究(jiu)(jiu)了(le)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)阱(jing)的調控與器(qi)件(jian)效(xiao)率(lv)以及穩定性(xing)的本質聯系(xi)，并指出了(le)有(you)(you)效(xiao)的調控手段(duan)，建立了(le)量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)阱(jing)/三(san)維鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)復合結(jie)構薄(bo)膜最基(ji)礎理(li)論(lun)依(yi)據。鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)優(you)越的材料性(xing)能(neng)預(yu)示(shi)著(zhu)理(li)論(lun)上(shang)它具備打破現有(you)(you)傳統(tong)光伏格局的能(neng)力，目前(qian)科(ke)研(yan)領域正在關注(zhu)單結(jie)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)電池的轉換效(xiao)率(lv)、穩定性(xing)和降低鉛污(wu)染，有(you)(you)初創企業(ye)(ye)推(tui)出的單結(jie)組件(jian)能(neng)量(liang)轉換效(xiao)率(lv)已(yi)超過17%，接(jie)近(jin)多晶硅(gui)組件(jian)的轉換效(xiao)率(lv)，并且理(li)論(lun)成(cheng)本更(geng)低。本研(yan)究(jiu)(jiu)工作針(zhen)對(dui)傳統(tong)三(san)維鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)光伏器(qi)件(jian)穩定性(xing)差(cha)的特點，從(cong)成(cheng)膜機(ji)理(li)上(shang)提出了(le)量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)阱(jing)/三(san)維鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)復合結(jie)構的有(you)(you)效(xiao)調控手段(duan)，有(you)(you)望從(cong)根(gen)本上(shang)提高(gao)器(qi)件(jian)的使用壽命，降低器(qi)件(jian)的制備成(cheng)本，為工業(ye)(ye)化生高(gao)效(xiao)穩定鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)太陽能(neng)電池提供(gong)了(le)新的技術(shu)途徑(jing)。

Advanced Materials是(shi)材(cai)料學科世界(jie)頂尖期刊，在國際材(cai)料領域享(xiang)譽盛名，當前(qian)影響因(yin)子27.39。該研究工(gong)作(zuo)受到國家自然科學基金(jin)委、深(shen)圳(zhen)市科創委以及深(shen)圳(zhen)職業技術學院的資助。

（霍夫曼先(xian)進(jin)材料(liao)研究院）