近日(ri)，我校霍(huo)夫曼(man)先(xian)(xian)(xian)進(jin)材料(liao)(liao)研(yan)究(jiu)院諾獎(jiang)團隊(dui)在利用(yong)高能同步(bu)輻射(she)(she)對鈣鈦(tai)(tai)礦量(liang)子阱(jing)的(de)形(xing)成(cheng)(cheng)機(ji)(ji)理研(yan)究(jiu)領域(yu)(yu)取得重(zhong)要(yao)進(jin)展：研(yan)究(jiu)團隊(dui)采用(yong)高能掠入射(she)(she)角X射(she)(she)線衍(yan)射(she)(she)實時表(biao)征了(le)在三維(wei)鈣鈦(tai)(tai)礦表(biao)面通過(guo)(guo)旋涂長(chang)鏈有機(ji)(ji)銨(an)鹽溶(rong)液法所制備鈣鈦(tai)(tai)礦量(liang)子阱(jing)形(xing)成(cheng)(cheng)過(guo)(guo)程，明確了(le)與長(chang)鏈有機(ji)(ji)銨(an)分子發生反(fan)應的(de)反(fan)應物；并通過(guo)(guo)追(zhui)蹤反(fan)應產(chan)物在熱(re)退(tui)火前后的(de)晶體(ti)結構(gou)演變(bian)，探究(jiu)了(le)鈣鈦(tai)(tai)礦量(liang)子阱(jing)形(xing)成(cheng)(cheng)過(guo)(guo)程的(de)具(ju)體(ti)路徑。這(zhe)一研(yan)究(jiu)成(cheng)(cheng)果發表(biao)在材料(liao)(liao)領域(yu)(yu)國際頂尖期刊《先(xian)(xian)(xian)進(jin)材料(liao)(liao)》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上，論文(wen)第(di)一作者為霍(huo)夫曼(man)先(xian)(xian)(xian)進(jin)材料(liao)(liao)研(yan)究(jiu)院胡漢林副(fu)教授，深圳職業技術學院為論文(wen)第(di)一完成(cheng)(cheng)單位(wei)。

有(you)機(ji)(ji)-無(wu)機(ji)(ji)雜化(hua)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)太陽能(neng)電池，因其優異的(de)(de)(de)(de)光電轉(zhuan)換效率（經認證的(de)(de)(de)(de)單結小面(mian)積(ji)有(you)機(ji)(ji)-無(wu)機(ji)(ji)雜化(hua)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)太陽能(neng)電池效率已(yi)達25.5%）、較低的(de)(de)(de)(de)成(cheng)本以(yi)及優良(liang)的(de)(de)(de)(de)力學(xue)柔性(xing)等特(te)點(dian)，在(zai)新能(neng)源領域展現(xian)出了(le)巨大(da)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)前景。而基于(yu)ABX3傳(chuan)統三(san)維結構的(de)(de)(de)(de)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)材料由于(yu)自身的(de)(de)(de)(de)離子(zi)遷移，以(yi)及在(zai)外界光、熱、水(shui)等因素下很容易被破壞，面(mian)臨著長(chang)期穩定性(xing)差的(de)(de)(de)(de)問題，嚴(yan)重制(zhi)約了(le)其實(shi)際應(ying)用(yong)。科學(xue)工作(zuo)者創新地通過鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量子(zi)阱修(xiu)飾傳(chuan)統的(de)(de)(de)(de)三(san)維鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)方法來制(zhi)備具(ju)有(you)量子(zi)阱/三(san)維鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)復(fu)合結構的(de)(de)(de)(de)太陽能(neng)電池，使得所(suo)制(zhi)備的(de)(de)(de)(de)器件(jian)具(ju)有(you)良(liang)好的(de)(de)(de)(de)耐輻照、耐高(gao)溫和耐濕度特(te)性(xing)。現(xian)有(you)的(de)(de)(de)(de)報道(dao)主(zhu)要集(ji)中在(zai)器件(jian)的(de)(de)(de)(de)效率和穩定性(xing)，但對(dui)于(yu)量子(zi)阱的(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)機(ji)(ji)理(li)卻鮮(xian)有(you)報道(dao)，尤(you)其是對(dui)在(zai)不(bu)同條件(jian)下的(de)(de)(de)(de)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量子(zi)阱生(sheng)長(chang)機(ji)(ji)理(li)并不(bu)清楚。

為此，我校(xiao)研(yan)究(jiu)團(tuan)隊采(cai)用(yong)高能(neng)(neng)同(tong)步(bu)輻射(she)(she)掠入射(she)(she)角(jiao)X射(she)(she)線衍射(she)(she)實(shi)時表(biao)征了(le)(le)在(zai)(zai)(zai)三(san)維(wei)鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)表(biao)面通(tong)過旋涂長(chang)鏈有機銨鹽溶液法所(suo)制備(bei)(bei)鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量子(zi)阱(jing)(jing)(jing)形(xing)成(cheng)過程，在(zai)(zai)(zai)了(le)(le)解鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)生長(chang)機理(li)(li)的(de)前(qian)提下，研(yan)究(jiu)了(le)(le)不同(tong)反(fan)應條(tiao)件(jian)(jian)對鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量子(zi)阱(jing)(jing)(jing)的(de)相純度(du)和取向有序性產生影響。該項(xiang)成(cheng)果從化學反(fan)應的(de)機理(li)(li)上確(que)定了(le)(le)與長(chang)鏈分子(zi)反(fan)應的(de)反(fan)應物，明(ming)確(que)了(le)(le)鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量子(zi)阱(jing)(jing)(jing)的(de)形(xing)成(cheng)機理(li)(li)，探究(jiu)了(le)(le)鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量子(zi)阱(jing)(jing)(jing)的(de)調(diao)控與器件(jian)(jian)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)以及穩(wen)定性的(de)本(ben)質聯系(xi)，并指出(chu)(chu)了(le)(le)有效(xiao)(xiao)的(de)調(diao)控手段(duan)，建立了(le)(le)量子(zi)阱(jing)(jing)(jing)/三(san)維(wei)鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)復(fu)合(he)結構薄膜(mo)最(zui)基礎理(li)(li)論(lun)依據。鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)優越(yue)的(de)材(cai)料(liao)性能(neng)(neng)預示著理(li)(li)論(lun)上它具備(bei)(bei)打破現有傳統光伏(fu)格(ge)局的(de)能(neng)(neng)力，目前(qian)科研(yan)領域正在(zai)(zai)(zai)關(guan)注單結鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)電(dian)池的(de)轉換(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)、穩(wen)定性和降(jiang)低(di)鉛(qian)污染，有初創企(qi)業推出(chu)(chu)的(de)單結組(zu)件(jian)(jian)能(neng)(neng)量轉換(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)已超過17%，接近多晶硅組(zu)件(jian)(jian)的(de)轉換(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)，并且(qie)理(li)(li)論(lun)成(cheng)本(ben)更低(di)。本(ben)研(yan)究(jiu)工作針對傳統三(san)維(wei)鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)光伏(fu)器件(jian)(jian)穩(wen)定性差的(de)特點(dian)，從成(cheng)膜(mo)機理(li)(li)上提出(chu)(chu)了(le)(le)量子(zi)阱(jing)(jing)(jing)/三(san)維(wei)鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)復(fu)合(he)結構的(de)有效(xiao)(xiao)調(diao)控手段(duan)，有望(wang)從根本(ben)上提高器件(jian)(jian)的(de)使(shi)用(yong)壽命，降(jiang)低(di)器件(jian)(jian)的(de)制備(bei)(bei)成(cheng)本(ben)，為工業化生高效(xiao)(xiao)穩(wen)定鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)太陽能(neng)(neng)電(dian)池提供了(le)(le)新的(de)技術途徑。

Advanced Materials是材(cai)料學(xue)科(ke)世界頂尖期刊，在國際材(cai)料領(ling)域享(xiang)譽盛名，當(dang)前影響因子(zi)27.39。該研(yan)究工作受到國家自然科(ke)學(xue)基金委、深圳市科(ke)創委以及深圳職業(ye)技術(shu)學(xue)院的資助。

（霍夫曼先進材料研(yan)究院）