近日，我校霍(huo)夫(fu)曼先進材(cai)(cai)料(liao)研究院諾獎(jiang)團(tuan)隊在(zai)(zai)利用高(gao)能同步(bu)輻射(she)(she)對鈣(gai)鈦(tai)礦量(liang)子阱的形成(cheng)機理研究領域取得重要(yao)進展：研究團(tuan)隊采用高(gao)能掠入射(she)(she)角X射(she)(she)線(xian)衍射(she)(she)實(shi)時表(biao)征了(le)在(zai)(zai)三維鈣(gai)鈦(tai)礦表(biao)面通(tong)過旋涂(tu)長鏈有(you)機銨鹽溶液(ye)法(fa)所制備(bei)鈣(gai)鈦(tai)礦量(liang)子阱形成(cheng)過程，明確(que)了(le)與(yu)長鏈有(you)機銨分子發(fa)生反應(ying)的反應(ying)物；并通(tong)過追蹤反應(ying)產物在(zai)(zai)熱退火(huo)前后(hou)的晶體(ti)結(jie)構(gou)演變(bian)，探究了(le)鈣(gai)鈦(tai)礦量(liang)子阱形成(cheng)過程的具體(ti)路徑。這一研究成(cheng)果發(fa)表(biao)在(zai)(zai)材(cai)(cai)料(liao)領域國際頂尖期刊《先進材(cai)(cai)料(liao)》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上，論文第(di)一作(zuo)者為霍(huo)夫(fu)曼先進材(cai)(cai)料(liao)研究院胡漢林副(fu)教授(shou)，深(shen)圳職(zhi)業技術學院為論文第(di)一完成(cheng)單位。

有(you)機(ji)(ji)(ji)-無機(ji)(ji)(ji)雜化(hua)(hua)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)(dian)池，因其優異(yi)的(de)(de)光(guang)(guang)電(dian)(dian)轉換效(xiao)率（經認證的(de)(de)單結(jie)(jie)小面積有(you)機(ji)(ji)(ji)-無機(ji)(ji)(ji)雜化(hua)(hua)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)(dian)池效(xiao)率已達25.5%）、較低的(de)(de)成(cheng)本以及優良的(de)(de)力學柔(rou)性等特點，在新(xin)(xin)能(neng)源領域展現出了巨大的(de)(de)應(ying)(ying)用前景。而基(ji)于(yu)(yu)ABX3傳統(tong)三(san)維(wei)結(jie)(jie)構的(de)(de)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)材料由于(yu)(yu)自(zi)身的(de)(de)離子(zi)(zi)遷移，以及在外界光(guang)(guang)、熱、水等因素(su)下很容易(yi)被破壞，面臨著長期穩(wen)定性差的(de)(de)問題，嚴重制約了其實際應(ying)(ying)用。科學工(gong)作者創新(xin)(xin)地(di)通(tong)過鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱修(xiu)飾(shi)傳統(tong)的(de)(de)三(san)維(wei)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)方法(fa)來(lai)制備(bei)具有(you)量(liang)子(zi)(zi)阱/三(san)維(wei)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)復(fu)合結(jie)(jie)構的(de)(de)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)(dian)池，使得(de)所(suo)制備(bei)的(de)(de)器件(jian)具有(you)良好的(de)(de)耐(nai)(nai)輻照、耐(nai)(nai)高溫和耐(nai)(nai)濕度特性。現有(you)的(de)(de)報(bao)道(dao)主要集中在器件(jian)的(de)(de)效(xiao)率和穩(wen)定性，但對(dui)(dui)于(yu)(yu)量(liang)子(zi)(zi)阱的(de)(de)形(xing)成(cheng)機(ji)(ji)(ji)理卻鮮(xian)有(you)報(bao)道(dao)，尤(you)其是(shi)對(dui)(dui)在不同條件(jian)下的(de)(de)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱生長機(ji)(ji)(ji)理并不清(qing)楚。

為此，我校研(yan)究(jiu)團隊(dui)采(cai)用(yong)高能(neng)(neng)同步(bu)輻射(she)掠入射(she)角(jiao)X射(she)線衍(yan)射(she)實時表(biao)征了(le)在三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦表(biao)面通(tong)過旋涂長鏈有(you)機(ji)(ji)銨鹽溶液法所制備鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦量(liang)子(zi)阱形成(cheng)過程，在了(le)解鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦生長機(ji)(ji)理(li)(li)的(de)(de)前(qian)提(ti)(ti)下，研(yan)究(jiu)了(le)不同反(fan)應條件(jian)對(dui)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦量(liang)子(zi)阱的(de)(de)相純度和取(qu)向有(you)序性(xing)(xing)產(chan)生影(ying)響。該項(xiang)成(cheng)果從化(hua)學(xue)反(fan)應的(de)(de)機(ji)(ji)理(li)(li)上(shang)確(que)定(ding)了(le)與長鏈分子(zi)反(fan)應的(de)(de)反(fan)應物，明確(que)了(le)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦量(liang)子(zi)阱的(de)(de)形成(cheng)機(ji)(ji)理(li)(li)，探究(jiu)了(le)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦量(liang)子(zi)阱的(de)(de)調控與器(qi)(qi)(qi)件(jian)效(xiao)率以(yi)及(ji)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)的(de)(de)本質聯系，并指出(chu)了(le)有(you)效(xiao)的(de)(de)調控手(shou)段(duan)，建立了(le)量(liang)子(zi)阱/三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦復(fu)(fu)合結構(gou)薄膜最基礎理(li)(li)論(lun)依據(ju)。鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦優越的(de)(de)材料性(xing)(xing)能(neng)(neng)預示著(zhu)理(li)(li)論(lun)上(shang)它具備打破現有(you)傳統光伏(fu)格局(ju)的(de)(de)能(neng)(neng)力，目前(qian)科研(yan)領域正在關(guan)注單(dan)結鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦電(dian)池的(de)(de)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率、穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)和降低鉛污(wu)染，有(you)初創企(qi)業推出(chu)的(de)(de)單(dan)結組件(jian)能(neng)(neng)量(liang)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率已超過17%，接近多晶硅組件(jian)的(de)(de)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率，并且理(li)(li)論(lun)成(cheng)本更低。本研(yan)究(jiu)工(gong)作針對(dui)傳統三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦光伏(fu)器(qi)(qi)(qi)件(jian)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)差的(de)(de)特(te)點，從成(cheng)膜機(ji)(ji)理(li)(li)上(shang)提(ti)(ti)出(chu)了(le)量(liang)子(zi)阱/三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦復(fu)(fu)合結構(gou)的(de)(de)有(you)效(xiao)調控手(shou)段(duan)，有(you)望從根本上(shang)提(ti)(ti)高器(qi)(qi)(qi)件(jian)的(de)(de)使用(yong)壽命，降低器(qi)(qi)(qi)件(jian)的(de)(de)制備成(cheng)本，為工(gong)業化(hua)生高效(xiao)穩(wen)定(ding)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦太陽能(neng)(neng)電(dian)池提(ti)(ti)供了(le)新的(de)(de)技術(shu)途徑。

Advanced Materials是材料學科世(shi)界頂(ding)尖期刊，在國(guo)際材料領(ling)域享譽盛名，當前影響(xiang)因子(zi)27.39。該研究工作受到國(guo)家自然科學基金委、深圳(zhen)市科創委以及深圳(zhen)職業技術學院的資助(zhu)。

（霍夫曼先進材料研究院）