近日，我校霍(huo)夫曼先(xian)進(jin)材(cai)(cai)料(liao)研究院(yuan)諾獎團隊(dui)在利用高能同步(bu)輻射對鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量子(zi)(zi)(zi)阱的形(xing)成(cheng)機理研究領域取得重(zhong)要進(jin)展：研究團隊(dui)采用高能掠入射角X射線衍射實時表征了在三維鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)表面通過(guo)旋(xuan)涂長鏈有(you)機銨鹽溶液(ye)法(fa)所(suo)制備鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量子(zi)(zi)(zi)阱形(xing)成(cheng)過(guo)程，明(ming)確了與長鏈有(you)機銨分子(zi)(zi)(zi)發生反應(ying)的反應(ying)物(wu)；并通過(guo)追(zhui)蹤(zong)反應(ying)產物(wu)在熱退火前后的晶體結構演變(bian)，探究了鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量子(zi)(zi)(zi)阱形(xing)成(cheng)過(guo)程的具體路徑。這一研究成(cheng)果(guo)發表在材(cai)(cai)料(liao)領域國際頂尖期刊《先(xian)進(jin)材(cai)(cai)料(liao)》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上，論文(wen)第一作者為(wei)霍(huo)夫曼先(xian)進(jin)材(cai)(cai)料(liao)研究院(yuan)胡漢(han)林副教授，深圳職業技術學院(yuan)為(wei)論文(wen)第一完成(cheng)單位。

有(you)機-無機雜化鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)太陽能(neng)電(dian)池，因其(qi)優(you)異(yi)的(de)光電(dian)轉換效(xiao)率（經認證的(de)單(dan)結小面積有(you)機-無機雜化鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)太陽能(neng)電(dian)池效(xiao)率已達25.5%）、較低的(de)成本以及(ji)(ji)優(you)良的(de)力學柔性(xing)等特點，在新能(neng)源領域展(zhan)現出了巨大的(de)應用前景。而基(ji)于(yu)ABX3傳(chuan)統(tong)三(san)(san)維結構(gou)的(de)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)材料由于(yu)自(zi)身的(de)離子(zi)遷移，以及(ji)(ji)在外界(jie)光、熱、水等因素下很容易被破壞，面臨(lin)著(zhu)長(chang)期(qi)穩定性(xing)差的(de)問(wen)題，嚴重制(zhi)約了其(qi)實際應用。科(ke)學工作(zuo)者創新地通過(guo)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)阱修(xiu)飾傳(chuan)統(tong)的(de)三(san)(san)維鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)方(fang)法來制(zhi)備(bei)具(ju)有(you)量(liang)子(zi)阱/三(san)(san)維鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)復合結構(gou)的(de)太陽能(neng)電(dian)池，使得所制(zhi)備(bei)的(de)器件(jian)具(ju)有(you)良好的(de)耐(nai)輻(fu)照、耐(nai)高溫和耐(nai)濕度特性(xing)。現有(you)的(de)報(bao)道主要集中在器件(jian)的(de)效(xiao)率和穩定性(xing)，但對于(yu)量(liang)子(zi)阱的(de)形成機理卻(que)鮮有(you)報(bao)道，尤其(qi)是對在不同(tong)條件(jian)下的(de)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)阱生長(chang)機理并不清楚。

為(wei)(wei)此，我校研究(jiu)團(tuan)隊采用高(gao)(gao)能(neng)(neng)同步輻射掠(lve)入射角X射線(xian)衍射實時表征了(le)(le)在三維(wei)(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)表面通(tong)過旋涂長鏈有機(ji)(ji)(ji)銨鹽溶(rong)液法所制備(bei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)量子(zi)阱(jing)形(xing)成(cheng)過程，在了(le)(le)解鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)生長機(ji)(ji)(ji)理(li)的(de)(de)(de)前提下，研究(jiu)了(le)(le)不同反(fan)(fan)應條件(jian)(jian)對(dui)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)量子(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)相純(chun)度和(he)取向(xiang)有序性(xing)產生影響。該項成(cheng)果從化學反(fan)(fan)應的(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)理(li)上(shang)確定了(le)(le)與(yu)長鏈分子(zi)反(fan)(fan)應的(de)(de)(de)反(fan)(fan)應物，明確了(le)(le)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)量子(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)機(ji)(ji)(ji)理(li)，探究(jiu)了(le)(le)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)量子(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)調控(kong)與(yu)器(qi)件(jian)(jian)效(xiao)(xiao)(xiao)率以及穩定性(xing)的(de)(de)(de)本(ben)質聯系，并指出(chu)了(le)(le)有效(xiao)(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)調控(kong)手(shou)段，建立了(le)(le)量子(zi)阱(jing)/三維(wei)(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)復合結構薄膜最基礎(chu)理(li)論(lun)依據。鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)優越的(de)(de)(de)材料(liao)性(xing)能(neng)(neng)預示著理(li)論(lun)上(shang)它(ta)具備(bei)打破現有傳統光(guang)伏格局(ju)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)力，目前科(ke)研領域正(zheng)在關(guan)注單結鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)電池(chi)的(de)(de)(de)轉(zhuan)換效(xiao)(xiao)(xiao)率、穩定性(xing)和(he)降(jiang)低鉛污染，有初創(chuang)企(qi)業(ye)推出(chu)的(de)(de)(de)單結組件(jian)(jian)能(neng)(neng)量轉(zhuan)換效(xiao)(xiao)(xiao)率已超過17%，接近多(duo)晶硅組件(jian)(jian)的(de)(de)(de)轉(zhuan)換效(xiao)(xiao)(xiao)率，并且理(li)論(lun)成(cheng)本(ben)更低。本(ben)研究(jiu)工作(zuo)針對(dui)傳統三維(wei)(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)光(guang)伏器(qi)件(jian)(jian)穩定性(xing)差的(de)(de)(de)特(te)點，從成(cheng)膜機(ji)(ji)(ji)理(li)上(shang)提出(chu)了(le)(le)量子(zi)阱(jing)/三維(wei)(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)復合結構的(de)(de)(de)有效(xiao)(xiao)(xiao)調控(kong)手(shou)段，有望從根本(ben)上(shang)提高(gao)(gao)器(qi)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)使用壽命，降(jiang)低器(qi)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)制備(bei)成(cheng)本(ben)，為(wei)(wei)工業(ye)化生高(gao)(gao)效(xiao)(xiao)(xiao)穩定鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)太(tai)陽能(neng)(neng)電池(chi)提供了(le)(le)新的(de)(de)(de)技術(shu)途徑。

Advanced Materials是(shi)材(cai)料學科(ke)世(shi)界(jie)頂尖期(qi)刊，在國際材(cai)料領(ling)域享(xiang)譽盛名，當前影(ying)響因子27.39。該(gai)研究(jiu)工作受到國家自然科(ke)學基金委、深圳(zhen)市科(ke)創(chuang)委以及深圳(zhen)職(zhi)業技術學院的資(zi)助。

（霍(huo)夫(fu)曼先進(jin)材料研究院）