近日，我校霍夫曼(man)先(xian)進材(cai)(cai)料研(yan)究院諾獎團隊(dui)在利用高能(neng)同(tong)步輻射(she)對(dui)鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦量子(zi)(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)形成(cheng)機(ji)理研(yan)究領域取得重要進展：研(yan)究團隊(dui)采用高能(neng)掠入射(she)角X射(she)線衍(yan)射(she)實時表(biao)征了(le)在三維鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦表(biao)面通過旋(xuan)涂長(chang)(chang)鏈有機(ji)銨鹽(yan)溶液(ye)法所制備鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦量子(zi)(zi)阱(jing)形成(cheng)過程(cheng)，明確了(le)與長(chang)(chang)鏈有機(ji)銨分子(zi)(zi)發生反應(ying)的(de)(de)(de)反應(ying)物；并通過追蹤反應(ying)產物在熱退火前(qian)后(hou)的(de)(de)(de)晶體結(jie)構(gou)演(yan)變，探究了(le)鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦量子(zi)(zi)阱(jing)形成(cheng)過程(cheng)的(de)(de)(de)具體路徑。這一(yi)研(yan)究成(cheng)果發表(biao)在材(cai)(cai)料領域國(guo)際頂(ding)尖期刊《先(xian)進材(cai)(cai)料》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上(shang)，論文第一(yi)作者為(wei)(wei)霍夫曼(man)先(xian)進材(cai)(cai)料研(yan)究院胡(hu)漢林副教(jiao)授，深(shen)圳職業技術(shu)學院為(wei)(wei)論文第一(yi)完成(cheng)單位。

有(you)(you)(you)(you)機-無機雜化(hua)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦太陽能(neng)電(dian)池，因(yin)其優異的(de)(de)(de)(de)光電(dian)轉換效(xiao)率（經認證的(de)(de)(de)(de)單結小面積有(you)(you)(you)(you)機-無機雜化(hua)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦太陽能(neng)電(dian)池效(xiao)率已(yi)達25.5%）、較低(di)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)本以及優良的(de)(de)(de)(de)力學柔性(xing)等特(te)點，在新(xin)能(neng)源領域展現(xian)出(chu)了巨大(da)的(de)(de)(de)(de)應用前景。而基于ABX3傳統(tong)三(san)(san)維結構的(de)(de)(de)(de)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦材料由于自身的(de)(de)(de)(de)離子(zi)(zi)遷移(yi)，以及在外界光、熱、水等因(yin)素下很容易被破壞，面臨(lin)著(zhu)長期(qi)穩定(ding)性(xing)差的(de)(de)(de)(de)問題(ti)，嚴重制(zhi)(zhi)約了其實際應用。科學工作者(zhe)創新(xin)地通過鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦量(liang)(liang)子(zi)(zi)阱修飾傳統(tong)的(de)(de)(de)(de)三(san)(san)維鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦方(fang)法(fa)來制(zhi)(zhi)備具有(you)(you)(you)(you)量(liang)(liang)子(zi)(zi)阱/三(san)(san)維鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦復合結構的(de)(de)(de)(de)太陽能(neng)電(dian)池，使得(de)所制(zhi)(zhi)備的(de)(de)(de)(de)器件(jian)具有(you)(you)(you)(you)良好的(de)(de)(de)(de)耐(nai)輻照、耐(nai)高溫和耐(nai)濕度(du)特(te)性(xing)。現(xian)有(you)(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)報(bao)道主要集(ji)中在器件(jian)的(de)(de)(de)(de)效(xiao)率和穩定(ding)性(xing)，但對(dui)于量(liang)(liang)子(zi)(zi)阱的(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)機理卻(que)鮮有(you)(you)(you)(you)報(bao)道，尤其是對(dui)在不同(tong)條(tiao)件(jian)下的(de)(de)(de)(de)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦量(liang)(liang)子(zi)(zi)阱生長機理并不清楚(chu)。

為此，我(wo)校研(yan)究團隊采(cai)用高(gao)能(neng)同步(bu)輻(fu)射(she)掠入(ru)射(she)角X射(she)線衍射(she)實時表征了(le)在三(san)(san)維鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)表面通過(guo)旋涂(tu)長(chang)鏈有(you)機(ji)(ji)銨鹽溶液法(fa)所制(zhi)備(bei)鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)阱(jing)(jing)形成(cheng)(cheng)過(guo)程，在了(le)解鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)生長(chang)機(ji)(ji)理(li)(li)的(de)(de)前(qian)提下，研(yan)究了(le)不同反(fan)應條件(jian)對(dui)鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)相純度和取向有(you)序性(xing)產(chan)生影響(xiang)。該(gai)項(xiang)成(cheng)(cheng)果從化學反(fan)應的(de)(de)機(ji)(ji)理(li)(li)上(shang)(shang)確定了(le)與(yu)長(chang)鏈分子(zi)反(fan)應的(de)(de)反(fan)應物，明確了(le)鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)形成(cheng)(cheng)機(ji)(ji)理(li)(li)，探究了(le)鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)調控(kong)與(yu)器(qi)件(jian)效(xiao)率(lv)以及穩定性(xing)的(de)(de)本(ben)質聯系，并指出了(le)有(you)效(xiao)的(de)(de)調控(kong)手(shou)(shou)段(duan)，建立了(le)量(liang)子(zi)阱(jing)(jing)/三(san)(san)維鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)復(fu)合結(jie)構(gou)薄膜(mo)最基礎理(li)(li)論依(yi)據。鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)優越的(de)(de)材料(liao)性(xing)能(neng)預示著理(li)(li)論上(shang)(shang)它具備(bei)打破現有(you)傳統光(guang)伏(fu)格局的(de)(de)能(neng)力(li)，目前(qian)科研(yan)領域正在關(guan)注單(dan)結(jie)鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)電(dian)(dian)池的(de)(de)轉(zhuan)換(huan)(huan)效(xiao)率(lv)、穩定性(xing)和降低(di)鉛污染，有(you)初(chu)創企業推出的(de)(de)單(dan)結(jie)組件(jian)能(neng)量(liang)轉(zhuan)換(huan)(huan)效(xiao)率(lv)已超過(guo)17%，接近多晶(jing)硅組件(jian)的(de)(de)轉(zhuan)換(huan)(huan)效(xiao)率(lv)，并且理(li)(li)論成(cheng)(cheng)本(ben)更低(di)。本(ben)研(yan)究工作針對(dui)傳統三(san)(san)維鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)光(guang)伏(fu)器(qi)件(jian)穩定性(xing)差的(de)(de)特點，從成(cheng)(cheng)膜(mo)機(ji)(ji)理(li)(li)上(shang)(shang)提出了(le)量(liang)子(zi)阱(jing)(jing)/三(san)(san)維鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)復(fu)合結(jie)構(gou)的(de)(de)有(you)效(xiao)調控(kong)手(shou)(shou)段(duan)，有(you)望從根(gen)本(ben)上(shang)(shang)提高(gao)器(qi)件(jian)的(de)(de)使(shi)用壽命，降低(di)器(qi)件(jian)的(de)(de)制(zhi)備(bei)成(cheng)(cheng)本(ben)，為工業化生高(gao)效(xiao)穩定鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)太陽(yang)能(neng)電(dian)(dian)池提供了(le)新的(de)(de)技術途徑。

Advanced Materials是材料(liao)學科世界頂(ding)尖期刊，在(zai)國際材料(liao)領域享(xiang)譽盛名(ming)，當前影(ying)響因子27.39。該研(yan)究工作受(shou)到(dao)國家自然科學基金委、深圳市科創委以(yi)及深圳職業技術學院的資助。

（霍(huo)夫曼先進材料研究院）