近(jin)日，我校霍夫(fu)曼(man)先進材料(liao)研究(jiu)(jiu)院諾獎團(tuan)隊在(zai)(zai)利用高能同步輻(fu)射(she)對鈣鈦(tai)(tai)礦量(liang)子阱(jing)(jing)的(de)(de)形(xing)成機理(li)研究(jiu)(jiu)領(ling)域(yu)取得重要進展：研究(jiu)(jiu)團(tuan)隊采用高能掠入射(she)角X射(she)線衍射(she)實時表(biao)征了(le)在(zai)(zai)三(san)維鈣鈦(tai)(tai)礦表(biao)面通(tong)過(guo)旋涂長(chang)鏈有機銨鹽溶液法所制(zhi)備鈣鈦(tai)(tai)礦量(liang)子阱(jing)(jing)形(xing)成過(guo)程(cheng)，明確了(le)與(yu)長(chang)鏈有機銨分(fen)子發生反應的(de)(de)反應物(wu)；并通(tong)過(guo)追蹤反應產(chan)物(wu)在(zai)(zai)熱退(tui)火(huo)前后的(de)(de)晶體結構演(yan)變，探究(jiu)(jiu)了(le)鈣鈦(tai)(tai)礦量(liang)子阱(jing)(jing)形(xing)成過(guo)程(cheng)的(de)(de)具體路徑。這一研究(jiu)(jiu)成果(guo)發表(biao)在(zai)(zai)材料(liao)領(ling)域(yu)國(guo)際(ji)頂尖(jian)期刊《先進材料(liao)》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上，論文第(di)一作者為霍夫(fu)曼(man)先進材料(liao)研究(jiu)(jiu)院胡漢林副教授，深圳職業(ye)技術學院為論文第(di)一完成單位。

有(you)(you)(you)機(ji)-無機(ji)雜化鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)太陽能電池(chi)，因(yin)(yin)其優異的(de)光電轉換效(xiao)率(lv)(lv)（經認證的(de)單(dan)結(jie)小面積有(you)(you)(you)機(ji)-無機(ji)雜化鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)太陽能電池(chi)效(xiao)率(lv)(lv)已達25.5%）、較低的(de)成(cheng)本以及(ji)優良(liang)的(de)力學柔性(xing)等(deng)特(te)點(dian)，在新(xin)能源領域展(zhan)現出(chu)了巨大(da)的(de)應用前景。而基于ABX3傳統三(san)維(wei)(wei)結(jie)構(gou)的(de)鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)材料由(you)于自身的(de)離(li)子遷移，以及(ji)在外(wai)界(jie)光、熱、水等(deng)因(yin)(yin)素下很容易(yi)被破(po)壞，面臨(lin)著長期(qi)穩(wen)定性(xing)差的(de)問題，嚴重制約(yue)了其實際應用。科學工作者創新(xin)地通(tong)過鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)(liang)子阱(jing)修(xiu)飾傳統的(de)三(san)維(wei)(wei)鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)方(fang)法來制備(bei)具有(you)(you)(you)量(liang)(liang)子阱(jing)/三(san)維(wei)(wei)鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)復合結(jie)構(gou)的(de)太陽能電池(chi)，使得(de)所制備(bei)的(de)器件具有(you)(you)(you)良(liang)好的(de)耐輻照、耐高(gao)溫(wen)和耐濕度特(te)性(xing)。現有(you)(you)(you)的(de)報(bao)(bao)道(dao)主要集中在器件的(de)效(xiao)率(lv)(lv)和穩(wen)定性(xing)，但對于量(liang)(liang)子阱(jing)的(de)形成(cheng)機(ji)理卻(que)鮮有(you)(you)(you)報(bao)(bao)道(dao)，尤其是對在不(bu)同條件下的(de)鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)(liang)子阱(jing)生長機(ji)理并(bing)不(bu)清楚。

為此，我校研究(jiu)(jiu)團隊采(cai)用(yong)高(gao)(gao)能(neng)(neng)同步輻射(she)掠入射(she)角X射(she)線衍射(she)實(shi)時表(biao)征了(le)(le)(le)(le)在三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)表(biao)面(mian)通過旋(xuan)涂(tu)長(chang)(chang)鏈有機(ji)銨(an)鹽溶液(ye)法(fa)所制備(bei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量子(zi)阱(jing)(jing)形成(cheng)過程，在了(le)(le)(le)(le)解鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)生長(chang)(chang)機(ji)理(li)的(de)(de)前(qian)提下，研究(jiu)(jiu)了(le)(le)(le)(le)不(bu)同反(fan)應條件(jian)對(dui)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量子(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)相純度和取向有序性(xing)(xing)(xing)產生影(ying)響。該項(xiang)成(cheng)果從(cong)化學反(fan)應的(de)(de)機(ji)理(li)上(shang)(shang)確定(ding)(ding)了(le)(le)(le)(le)與(yu)長(chang)(chang)鏈分子(zi)反(fan)應的(de)(de)反(fan)應物，明確了(le)(le)(le)(le)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量子(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)形成(cheng)機(ji)理(li)，探究(jiu)(jiu)了(le)(le)(le)(le)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量子(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)調控(kong)與(yu)器件(jian)效(xiao)率(lv)以及(ji)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)本(ben)(ben)質聯系，并指出了(le)(le)(le)(le)有效(xiao)的(de)(de)調控(kong)手段，建立了(le)(le)(le)(le)量子(zi)阱(jing)(jing)/三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)復合結構薄膜最基礎理(li)論(lun)(lun)依據(ju)。鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)優越的(de)(de)材(cai)料性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)預示著(zhu)理(li)論(lun)(lun)上(shang)(shang)它具(ju)備(bei)打破現有傳統光(guang)伏格(ge)局的(de)(de)能(neng)(neng)力，目前(qian)科研領域正在關注單(dan)結鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)電(dian)池的(de)(de)轉(zhuan)換效(xiao)率(lv)、穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)和降低(di)鉛(qian)污染(ran)，有初創企業(ye)推出的(de)(de)單(dan)結組(zu)件(jian)能(neng)(neng)量轉(zhuan)換效(xiao)率(lv)已超過17%，接近(jin)多晶硅組(zu)件(jian)的(de)(de)轉(zhuan)換效(xiao)率(lv)，并且理(li)論(lun)(lun)成(cheng)本(ben)(ben)更低(di)。本(ben)(ben)研究(jiu)(jiu)工(gong)(gong)作針對(dui)傳統三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)光(guang)伏器件(jian)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)差(cha)的(de)(de)特(te)點，從(cong)成(cheng)膜機(ji)理(li)上(shang)(shang)提出了(le)(le)(le)(le)量子(zi)阱(jing)(jing)/三(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)復合結構的(de)(de)有效(xiao)調控(kong)手段，有望(wang)從(cong)根本(ben)(ben)上(shang)(shang)提高(gao)(gao)器件(jian)的(de)(de)使用(yong)壽命，降低(di)器件(jian)的(de)(de)制備(bei)成(cheng)本(ben)(ben)，為工(gong)(gong)業(ye)化生高(gao)(gao)效(xiao)穩(wen)定(ding)(ding)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)太陽能(neng)(neng)電(dian)池提供了(le)(le)(le)(le)新的(de)(de)技術(shu)途徑。

Advanced Materials是材料學科世界頂尖(jian)期刊，在國(guo)際材料領域享譽盛名，當(dang)前影響因子27.39。該研(yan)究(jiu)工作(zuo)受到國(guo)家自然科學基金委(wei)、深圳(zhen)市科創委(wei)以(yi)及深圳(zhen)職業技(ji)術學院的(de)資助。

（霍夫曼先(xian)進材料研究院）