近(jin)日，我校(xiao)霍夫曼先(xian)進材料(liao)(liao)研究(jiu)(jiu)院(yuan)(yuan)諾獎團隊(dui)在(zai)利用高能同步(bu)輻射(she)(she)對(dui)鈣鈦(tai)礦量(liang)(liang)子(zi)(zi)阱的形(xing)成機(ji)理(li)研究(jiu)(jiu)領域取得(de)重要進展：研究(jiu)(jiu)團隊(dui)采用高能掠入射(she)(she)角X射(she)(she)線衍射(she)(she)實時表(biao)(biao)征了(le)(le)在(zai)三維鈣鈦(tai)礦表(biao)(biao)面通過(guo)旋(xuan)涂長鏈有(you)機(ji)銨(an)鹽溶液法所制(zhi)備鈣鈦(tai)礦量(liang)(liang)子(zi)(zi)阱形(xing)成過(guo)程(cheng)，明確了(le)(le)與長鏈有(you)機(ji)銨(an)分子(zi)(zi)發(fa)生反應的反應物；并通過(guo)追蹤反應產(chan)物在(zai)熱退(tui)火前(qian)后的晶體(ti)結構演變，探究(jiu)(jiu)了(le)(le)鈣鈦(tai)礦量(liang)(liang)子(zi)(zi)阱形(xing)成過(guo)程(cheng)的具(ju)體(ti)路徑。這一研究(jiu)(jiu)成果發(fa)表(biao)(biao)在(zai)材料(liao)(liao)領域國(guo)際頂尖期刊《先(xian)進材料(liao)(liao)》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上，論文(wen)第一作者為霍夫曼先(xian)進材料(liao)(liao)研究(jiu)(jiu)院(yuan)(yuan)胡漢林(lin)副(fu)教授(shou)，深圳(zhen)職業技術學院(yuan)(yuan)為論文(wen)第一完成單(dan)位。

有機(ji)(ji)-無機(ji)(ji)雜化(hua)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)太陽能電(dian)池(chi)，因(yin)其優異的(de)(de)(de)光電(dian)轉換效率（經認證(zheng)的(de)(de)(de)單結小面積有機(ji)(ji)-無機(ji)(ji)雜化(hua)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)太陽能電(dian)池(chi)效率已達25.5%）、較低(di)的(de)(de)(de)成本以及(ji)優良的(de)(de)(de)力學(xue)柔性(xing)等(deng)特點，在(zai)新能源領(ling)域展現(xian)出了巨大的(de)(de)(de)應用前景。而(er)基于ABX3傳(chuan)統三(san)維(wei)結構的(de)(de)(de)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)材料由于自身的(de)(de)(de)離子(zi)遷(qian)移(yi)，以及(ji)在(zai)外界(jie)光、熱、水(shui)等(deng)因(yin)素(su)下很容(rong)易被破(po)壞，面臨著長期穩定性(xing)差(cha)的(de)(de)(de)問(wen)題，嚴重制約了其實際應用。科學(xue)工作(zuo)者創(chuang)新地(di)通(tong)過鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)修飾傳(chuan)統的(de)(de)(de)三(san)維(wei)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)方(fang)法來制備具有量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)/三(san)維(wei)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)復合結構的(de)(de)(de)太陽能電(dian)池(chi)，使(shi)得所(suo)制備的(de)(de)(de)器件具有良好的(de)(de)(de)耐(nai)輻照、耐(nai)高溫和(he)(he)耐(nai)濕度特性(xing)。現(xian)有的(de)(de)(de)報(bao)道(dao)主(zhu)要集中(zhong)在(zai)器件的(de)(de)(de)效率和(he)(he)穩定性(xing)，但(dan)對(dui)于量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)形成機(ji)(ji)理卻鮮(xian)有報(bao)道(dao)，尤其是對(dui)在(zai)不同條(tiao)件下的(de)(de)(de)鈣(gai)鈦(tai)礦(kuang)量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)生長機(ji)(ji)理并不清楚。

為此，我校研(yan)究(jiu)團隊采用高能同步輻(fu)射掠(lve)入射角(jiao)X射線衍射實時表征了(le)在三維(wei)(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦表面通過旋涂長(chang)鏈有(you)機銨鹽溶液法(fa)所制(zhi)備(bei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦量(liang)(liang)子(zi)(zi)阱(jing)形(xing)成(cheng)過程，在了(le)解(jie)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦生(sheng)長(chang)機理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)前(qian)提下，研(yan)究(jiu)了(le)不同反應(ying)(ying)條件對鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦量(liang)(liang)子(zi)(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相純度和取向有(you)序(xu)性產生(sheng)影響。該(gai)項(xiang)成(cheng)果從化學(xue)反應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機理(li)上確定了(le)與(yu)長(chang)鏈分子(zi)(zi)反應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)(ying)物(wu)，明確了(le)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦量(liang)(liang)子(zi)(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)機理(li)，探究(jiu)了(le)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦量(liang)(liang)子(zi)(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)調控(kong)與(yu)器件效(xiao)率以(yi)及穩定性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)本質聯系(xi)，并指出(chu)了(le)有(you)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)調控(kong)手(shou)段(duan)，建(jian)立了(le)量(liang)(liang)子(zi)(zi)阱(jing)/三維(wei)(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦復(fu)合(he)結(jie)(jie)構薄(bo)膜(mo)最(zui)基礎理(li)論(lun)依據。鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦優越的(de)(de)(de)(de)(de)(de)材料性能預示著理(li)論(lun)上它具備(bei)打破現(xian)有(you)傳統光(guang)伏格局的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能力，目前(qian)科(ke)研(yan)領域正(zheng)在關注單結(jie)(jie)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦電(dian)池的(de)(de)(de)(de)(de)(de)轉換(huan)效(xiao)率、穩定性和降(jiang)低(di)鉛污染，有(you)初創企業推出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)單結(jie)(jie)組件能量(liang)(liang)轉換(huan)效(xiao)率已超過17%，接近多(duo)晶硅組件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)轉換(huan)效(xiao)率，并且理(li)論(lun)成(cheng)本更低(di)。本研(yan)究(jiu)工(gong)作(zuo)針(zhen)對傳統三維(wei)(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦光(guang)伏器件穩定性差的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特點，從成(cheng)膜(mo)機理(li)上提出(chu)了(le)量(liang)(liang)子(zi)(zi)阱(jing)/三維(wei)(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦復(fu)合(he)結(jie)(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)效(xiao)調控(kong)手(shou)段(duan)，有(you)望從根(gen)本上提高器件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用壽(shou)命，降(jiang)低(di)器件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)備(bei)成(cheng)本，為工(gong)業化生(sheng)高效(xiao)穩定鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦太陽能電(dian)池提供了(le)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)技術途徑(jing)。

Advanced Materials是(shi)材(cai)料學(xue)(xue)科世界(jie)頂(ding)尖期刊(kan)，在國(guo)際材(cai)料領域享(xiang)譽盛名，當(dang)前影響因子27.39。該研究工作受到國(guo)家自然(ran)科學(xue)(xue)基金委、深圳(zhen)市科創(chuang)委以及深圳(zhen)職業(ye)技術學(xue)(xue)院的資助。

（霍夫曼先進(jin)材料(liao)研究院）