近(jin)日，我校霍(huo)(huo)夫曼先進(jin)(jin)材料(liao)研(yan)(yan)究院(yuan)諾(nuo)獎團隊(dui)在(zai)利用高(gao)(gao)能(neng)同步輻射(she)對鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦量(liang)子阱(jing)(jing)的形成機(ji)理研(yan)(yan)究領(ling)域(yu)取得重要進(jin)(jin)展(zhan)：研(yan)(yan)究團隊(dui)采用高(gao)(gao)能(neng)掠(lve)入射(she)角X射(she)線衍射(she)實時表(biao)征了在(zai)三維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦表(biao)面通過旋涂長鏈(lian)有(you)機(ji)銨鹽溶液法所制備鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦量(liang)子阱(jing)(jing)形成過程，明確(que)了與長鏈(lian)有(you)機(ji)銨分子發(fa)生反應(ying)的反應(ying)物(wu)；并通過追蹤反應(ying)產(chan)物(wu)在(zai)熱(re)退火前后的晶體(ti)結(jie)構演變，探(tan)究了鈣(gai)(gai)鈦(tai)礦量(liang)子阱(jing)(jing)形成過程的具(ju)體(ti)路徑。這一(yi)研(yan)(yan)究成果(guo)發(fa)表(biao)在(zai)材料(liao)領(ling)域(yu)國際(ji)頂尖期刊《先進(jin)(jin)材料(liao)》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上，論文第一(yi)作者為(wei)霍(huo)(huo)夫曼先進(jin)(jin)材料(liao)研(yan)(yan)究院(yuan)胡漢(han)林副(fu)教授，深圳職業技術學院(yuan)為(wei)論文第一(yi)完成單位。

有機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)-無機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)雜化鈣鈦(tai)(tai)礦(kuang)太(tai)陽能電(dian)池(chi)(chi)(chi)，因其優異的(de)(de)(de)光電(dian)轉換效(xiao)率(lv)（經認(ren)證的(de)(de)(de)單結(jie)小面積有機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)-無機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)雜化鈣鈦(tai)(tai)礦(kuang)太(tai)陽能電(dian)池(chi)(chi)(chi)效(xiao)率(lv)已達25.5%）、較低的(de)(de)(de)成本以及優良(liang)的(de)(de)(de)力學(xue)柔性(xing)等特點(dian)，在(zai)新能源領域(yu)展現(xian)出(chu)了(le)巨大的(de)(de)(de)應用前景。而基于(yu)(yu)ABX3傳(chuan)統三(san)維(wei)(wei)結(jie)構的(de)(de)(de)鈣鈦(tai)(tai)礦(kuang)材(cai)料由于(yu)(yu)自(zi)身的(de)(de)(de)離子(zi)遷移，以及在(zai)外(wai)界光、熱(re)、水等因素下(xia)很(hen)容易被破壞，面臨(lin)著長期穩定性(xing)差的(de)(de)(de)問題，嚴重制(zhi)(zhi)約了(le)其實(shi)際(ji)應用。科學(xue)工作者創新地(di)通過鈣鈦(tai)(tai)礦(kuang)量子(zi)阱(jing)修飾傳(chuan)統的(de)(de)(de)三(san)維(wei)(wei)鈣鈦(tai)(tai)礦(kuang)方(fang)法來制(zhi)(zhi)備具有量子(zi)阱(jing)/三(san)維(wei)(wei)鈣鈦(tai)(tai)礦(kuang)復合結(jie)構的(de)(de)(de)太(tai)陽能電(dian)池(chi)(chi)(chi)，使得(de)所(suo)制(zhi)(zhi)備的(de)(de)(de)器(qi)件(jian)具有良(liang)好的(de)(de)(de)耐(nai)輻照、耐(nai)高(gao)溫(wen)和耐(nai)濕度特性(xing)。現(xian)有的(de)(de)(de)報道(dao)(dao)主要集中在(zai)器(qi)件(jian)的(de)(de)(de)效(xiao)率(lv)和穩定性(xing)，但(dan)對于(yu)(yu)量子(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)形成機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)理(li)卻(que)鮮有報道(dao)(dao)，尤(you)其是對在(zai)不同條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)(de)(de)鈣鈦(tai)(tai)礦(kuang)量子(zi)阱(jing)生長機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)理(li)并不清楚。

為(wei)此，我校研(yan)究(jiu)團隊采(cai)用(yong)高(gao)能(neng)同步輻射掠入射角X射線衍射實(shi)時(shi)表征了(le)在(zai)三(san)維鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)表面(mian)通過(guo)旋涂(tu)長鏈(lian)有機(ji)銨(an)鹽溶液法所(suo)制備(bei)鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)(liang)(liang)子(zi)阱(jing)(jing)形成(cheng)過(guo)程(cheng)，在(zai)了(le)解鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)生(sheng)(sheng)長機(ji)理的(de)(de)前提下(xia)，研(yan)究(jiu)了(le)不同反(fan)應(ying)條(tiao)件對鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)(liang)(liang)子(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)相純度和(he)取向有序(xu)性(xing)(xing)產生(sheng)(sheng)影響。該項成(cheng)果從化學反(fan)應(ying)的(de)(de)機(ji)理上(shang)確定了(le)與長鏈(lian)分子(zi)反(fan)應(ying)的(de)(de)反(fan)應(ying)物，明確了(le)鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)(liang)(liang)子(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)形成(cheng)機(ji)理，探究(jiu)了(le)鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)(liang)(liang)子(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)調控與器(qi)(qi)件效(xiao)率(lv)以及穩(wen)定性(xing)(xing)的(de)(de)本(ben)質聯系，并指出(chu)(chu)了(le)有效(xiao)的(de)(de)調控手段，建立了(le)量(liang)(liang)(liang)子(zi)阱(jing)(jing)/三(san)維鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)復合(he)結(jie)(jie)(jie)構薄膜最基礎理論(lun)依據。鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)優越的(de)(de)材料(liao)性(xing)(xing)能(neng)預(yu)示著理論(lun)上(shang)它具(ju)備(bei)打破現有傳(chuan)統(tong)(tong)光(guang)(guang)伏格局的(de)(de)能(neng)力，目前科研(yan)領域正在(zai)關注單結(jie)(jie)(jie)鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)電池的(de)(de)轉換效(xiao)率(lv)、穩(wen)定性(xing)(xing)和(he)降(jiang)低(di)鉛污染，有初創企業(ye)推出(chu)(chu)的(de)(de)單結(jie)(jie)(jie)組件能(neng)量(liang)(liang)(liang)轉換效(xiao)率(lv)已(yi)超(chao)過(guo)17%，接近多晶硅組件的(de)(de)轉換效(xiao)率(lv)，并且理論(lun)成(cheng)本(ben)更(geng)低(di)。本(ben)研(yan)究(jiu)工(gong)作針(zhen)對傳(chuan)統(tong)(tong)三(san)維鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)光(guang)(guang)伏器(qi)(qi)件穩(wen)定性(xing)(xing)差的(de)(de)特點，從成(cheng)膜機(ji)理上(shang)提出(chu)(chu)了(le)量(liang)(liang)(liang)子(zi)阱(jing)(jing)/三(san)維鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)復合(he)結(jie)(jie)(jie)構的(de)(de)有效(xiao)調控手段，有望從根本(ben)上(shang)提高(gao)器(qi)(qi)件的(de)(de)使用(yong)壽命，降(jiang)低(di)器(qi)(qi)件的(de)(de)制備(bei)成(cheng)本(ben)，為(wei)工(gong)業(ye)化生(sheng)(sheng)高(gao)效(xiao)穩(wen)定鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)太陽(yang)能(neng)電池提供(gong)了(le)新(xin)的(de)(de)技(ji)術(shu)途徑。

Advanced Materials是材料學科(ke)(ke)世界頂尖期刊，在(zai)國際(ji)材料領域享譽盛名，當前(qian)影響因子27.39。該(gai)研(yan)究工作受到(dao)國家自(zi)然科(ke)(ke)學基金委、深圳市科(ke)(ke)創委以及深圳職業技術學院的資助。

（霍夫(fu)曼先進材(cai)料研究院(yuan)）