近日，我校霍夫曼先進(jin)材料(liao)(liao)研(yan)究(jiu)院諾獎團隊(dui)在(zai)利用高能同步輻射(she)對鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量子(zi)阱(jing)的形(xing)成(cheng)機(ji)(ji)理研(yan)究(jiu)領(ling)域(yu)取得重要進(jin)展(zhan)：研(yan)究(jiu)團隊(dui)采用高能掠入射(she)角X射(she)線衍射(she)實時(shi)表(biao)征了在(zai)三維鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)表(biao)面通過旋涂長鏈有機(ji)(ji)銨鹽(yan)溶(rong)液法所制(zhi)備(bei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量子(zi)阱(jing)形(xing)成(cheng)過程(cheng)，明確了與長鏈有機(ji)(ji)銨分子(zi)發生反應的反應物；并通過追蹤反應產物在(zai)熱退(tui)火(huo)前后的晶體結構演變，探究(jiu)了鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量子(zi)阱(jing)形(xing)成(cheng)過程(cheng)的具體路(lu)徑。這(zhe)一研(yan)究(jiu)成(cheng)果發表(biao)在(zai)材料(liao)(liao)領(ling)域(yu)國際頂(ding)尖期刊《先進(jin)材料(liao)(liao)》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上，論(lun)文(wen)第(di)一作(zuo)者為霍夫曼先進(jin)材料(liao)(liao)研(yan)究(jiu)院胡漢(han)林(lin)副教授，深圳職業技術學院為論(lun)文(wen)第(di)一完成(cheng)單位。

有機(ji)-無機(ji)雜化(hua)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)，因其(qi)(qi)優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光電(dian)轉換(huan)效率（經認證的(de)(de)(de)(de)(de)(de)單結(jie)小面積有機(ji)-無機(ji)雜化(hua)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)效率已達25.5%）、較低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成本(ben)以及(ji)優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力學(xue)柔性(xing)等特點，在新能(neng)源(yuan)領(ling)域展現出了巨大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)前(qian)景。而基于(yu)(yu)ABX3傳統三(san)維(wei)(wei)結(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)材料由(you)于(yu)(yu)自(zi)身的(de)(de)(de)(de)(de)(de)離子(zi)遷(qian)移，以及(ji)在外界光、熱(re)、水等因素下很容易(yi)被破壞，面臨著長期穩定(ding)性(xing)差的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題(ti)，嚴重(zhong)制(zhi)約了其(qi)(qi)實(shi)際應(ying)用(yong)。科(ke)學(xue)工作者(zhe)創(chuang)新地通過鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)(liang)(liang)子(zi)阱修飾傳統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)三(san)維(wei)(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)方(fang)法來制(zhi)備(bei)具有量(liang)(liang)(liang)子(zi)阱/三(san)維(wei)(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)復(fu)合結(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)，使得所制(zhi)備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)器件具有良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐輻照、耐高溫和耐濕度特性(xing)。現有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)報道主要(yao)集中在器件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)效率和穩定(ding)性(xing)，但對(dui)于(yu)(yu)量(liang)(liang)(liang)子(zi)阱的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形成機(ji)理卻(que)鮮(xian)有報道，尤其(qi)(qi)是對(dui)在不同條(tiao)件下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)(liang)(liang)子(zi)阱生(sheng)長機(ji)理并不清楚。

為(wei)此，我校研(yan)究團隊(dui)采(cai)用(yong)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(zai)(zai)(zai)三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)表面通過(guo)旋涂長(chang)鏈(lian)有(you)機銨鹽溶液法(fa)所(suo)制備鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)過(guo)程，在(zai)(zai)(zai)了(le)解鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)生長(chang)機理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)前提(ti)下，研(yan)究了(le)不同反(fan)(fan)應(ying)條(tiao)件(jian)對鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)相純度和取向有(you)序性(xing)產生影(ying)響(xiang)。該項成(cheng)(cheng)果從(cong)化學反(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)機理(li)(li)上(shang)確定了(le)與長(chang)鏈(lian)分子(zi)(zi)反(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)應(ying)物(wu)，明確了(le)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)機理(li)(li)，探究了(le)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)控與器(qi)件(jian)效率(lv)以及穩(wen)定性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)本(ben)質聯系(xi)，并(bing)指出了(le)有(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)控手(shou)段，建立了(le)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)/三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)復(fu)合(he)結構(gou)薄(bo)膜(mo)最(zui)基礎理(li)(li)論依據。鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)優越的(de)(de)(de)(de)(de)材料性(xing)能(neng)預示(shi)著理(li)(li)論上(shang)它具(ju)備打破現有(you)傳(chuan)統光伏格(ge)局(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)力(li)，目前科研(yan)領域正在(zai)(zai)(zai)關注單結鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)換(huan)效率(lv)、穩(wen)定性(xing)和降(jiang)低鉛污染，有(you)初(chu)創企業(ye)推出的(de)(de)(de)(de)(de)單結組件(jian)能(neng)量(liang)轉(zhuan)換(huan)效率(lv)已超過(guo)17%，接近多(duo)晶(jing)硅組件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)換(huan)效率(lv)，并(bing)且理(li)(li)論成(cheng)(cheng)本(ben)更低。本(ben)研(yan)究工作(zuo)針(zhen)對傳(chuan)統三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)光伏器(qi)件(jian)穩(wen)定性(xing)差的(de)(de)(de)(de)(de)特點，從(cong)成(cheng)(cheng)膜(mo)機理(li)(li)上(shang)提(ti)出了(le)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)/三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)復(fu)合(he)結構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)效調(diao)控手(shou)段，有(you)望從(cong)根(gen)本(ben)上(shang)提(ti)高(gao)器(qi)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽命，降(jiang)低器(qi)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)制備成(cheng)(cheng)本(ben)，為(wei)工業(ye)化生高(gao)效穩(wen)定鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)太(tai)陽能(neng)電(dian)池(chi)提(ti)供了(le)新的(de)(de)(de)(de)(de)技術途徑。

Advanced Materials是材料學(xue)科(ke)世(shi)界(jie)頂(ding)尖(jian)期(qi)刊，在(zai)國(guo)際材料領域享譽盛名，當(dang)前影響因子27.39。該研究(jiu)工作受到國(guo)家(jia)自然科(ke)學(xue)基金委(wei)、深(shen)圳市科(ke)創委(wei)以及深(shen)圳職業技術學(xue)院的(de)資助。

（霍夫曼先(xian)進材料研究(jiu)院）