近日(ri)，我校霍(huo)夫曼(man)先(xian)進(jin)(jin)材料(liao)研究(jiu)院諾(nuo)獎團(tuan)隊(dui)在(zai)利(li)用高能同步輻射(she)對鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量子(zi)阱的形(xing)成(cheng)(cheng)機理研究(jiu)領域(yu)取得重要進(jin)(jin)展：研究(jiu)團(tuan)隊(dui)采(cai)用高能掠入射(she)角X射(she)線(xian)衍(yan)射(she)實時表(biao)征(zheng)了(le)(le)在(zai)三維鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)表(biao)面(mian)通過(guo)旋涂長鏈有機銨鹽溶液法所制(zhi)備鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量子(zi)阱形(xing)成(cheng)(cheng)過(guo)程，明確了(le)(le)與長鏈有機銨分子(zi)發生反(fan)(fan)應(ying)的反(fan)(fan)應(ying)物(wu)；并通過(guo)追蹤反(fan)(fan)應(ying)產物(wu)在(zai)熱退火前后(hou)的晶(jing)體結構演(yan)變，探究(jiu)了(le)(le)鈣鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量子(zi)阱形(xing)成(cheng)(cheng)過(guo)程的具體路徑。這(zhe)一(yi)研究(jiu)成(cheng)(cheng)果(guo)發表(biao)在(zai)材料(liao)領域(yu)國際頂尖(jian)期(qi)刊《先(xian)進(jin)(jin)材料(liao)》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上，論文(wen)(wen)第一(yi)作者(zhe)為霍(huo)夫曼(man)先(xian)進(jin)(jin)材料(liao)研究(jiu)院胡漢(han)林副教(jiao)授(shou)，深(shen)圳職業技術學院為論文(wen)(wen)第一(yi)完成(cheng)(cheng)單(dan)位(wei)。

有(you)機(ji)(ji)(ji)-無(wu)機(ji)(ji)(ji)雜化鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)太(tai)陽(yang)能電(dian)池(chi)，因(yin)其優(you)異的(de)(de)(de)(de)光電(dian)轉換效(xiao)率(lv)（經認(ren)證的(de)(de)(de)(de)單(dan)結(jie)小(xiao)面積(ji)有(you)機(ji)(ji)(ji)-無(wu)機(ji)(ji)(ji)雜化鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)太(tai)陽(yang)能電(dian)池(chi)效(xiao)率(lv)已達25.5%）、較低的(de)(de)(de)(de)成(cheng)本以及(ji)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)力學(xue)柔性等特點，在(zai)新能源領域展現出了(le)巨大(da)的(de)(de)(de)(de)應用前(qian)景。而基于(yu)ABX3傳(chuan)統三維結(jie)構(gou)的(de)(de)(de)(de)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)材料(liao)由于(yu)自身的(de)(de)(de)(de)離子(zi)遷移(yi)，以及(ji)在(zai)外界光、熱、水等因(yin)素下很(hen)容易被破(po)壞，面臨著長期穩定(ding)性差的(de)(de)(de)(de)問題，嚴重(zhong)制(zhi)約了(le)其實際(ji)應用。科學(xue)工作者(zhe)創新地通過鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)阱修(xiu)飾(shi)傳(chuan)統的(de)(de)(de)(de)三維鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)方法來制(zhi)備具有(you)量(liang)子(zi)阱/三維鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)復(fu)合結(jie)構(gou)的(de)(de)(de)(de)太(tai)陽(yang)能電(dian)池(chi)，使(shi)得所(suo)制(zhi)備的(de)(de)(de)(de)器(qi)件具有(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)(de)耐輻照(zhao)、耐高溫和耐濕度特性。現有(you)的(de)(de)(de)(de)報道(dao)(dao)主要集中在(zai)器(qi)件的(de)(de)(de)(de)效(xiao)率(lv)和穩定(ding)性，但對于(yu)量(liang)子(zi)阱的(de)(de)(de)(de)形成(cheng)機(ji)(ji)(ji)理卻鮮有(you)報道(dao)(dao)，尤(you)其是(shi)對在(zai)不同條(tiao)件下的(de)(de)(de)(de)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)子(zi)阱生長機(ji)(ji)(ji)理并不清楚。

為此(ci)，我校研究(jiu)(jiu)(jiu)團隊采(cai)用高能(neng)同(tong)步(bu)輻射(she)掠(lve)入射(she)角(jiao)X射(she)線衍射(she)實時表征了在三(san)(san)維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)表面(mian)通過(guo)旋涂長鏈有(you)(you)機銨鹽(yan)溶液(ye)法(fa)所制備(bei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)(jing)形成(cheng)過(guo)程，在了解鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)生長機理(li)(li)的(de)(de)(de)前(qian)提下，研究(jiu)(jiu)(jiu)了不同(tong)反(fan)應(ying)條件(jian)(jian)(jian)對鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)(de)相純度和取向有(you)(you)序性產生影響。該項成(cheng)果從(cong)化(hua)學反(fan)應(ying)的(de)(de)(de)機理(li)(li)上(shang)確定了與長鏈分子(zi)反(fan)應(ying)的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)物，明確了鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)(de)形成(cheng)機理(li)(li)，探究(jiu)(jiu)(jiu)了鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)(de)調控(kong)與器(qi)(qi)件(jian)(jian)(jian)效(xiao)(xiao)率(lv)以及穩(wen)(wen)(wen)定性的(de)(de)(de)本(ben)質聯系，并指出了有(you)(you)效(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)調控(kong)手段(duan)，建立了量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)(jing)/三(san)(san)維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)復合結構薄膜(mo)最基(ji)礎理(li)(li)論依(yi)據(ju)。鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)優越的(de)(de)(de)材料性能(neng)預示著(zhu)理(li)(li)論上(shang)它(ta)具備(bei)打破(po)現有(you)(you)傳統光伏格局的(de)(de)(de)能(neng)力，目前(qian)科研領域正在關(guan)注單(dan)(dan)結鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)電(dian)池的(de)(de)(de)轉(zhuan)換效(xiao)(xiao)率(lv)、穩(wen)(wen)(wen)定性和降(jiang)低(di)鉛污染，有(you)(you)初創企(qi)業(ye)推出的(de)(de)(de)單(dan)(dan)結組件(jian)(jian)(jian)能(neng)量(liang)(liang)轉(zhuan)換效(xiao)(xiao)率(lv)已超過(guo)17%，接近(jin)多晶(jing)硅組件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)轉(zhuan)換效(xiao)(xiao)率(lv)，并且理(li)(li)論成(cheng)本(ben)更低(di)。本(ben)研究(jiu)(jiu)(jiu)工(gong)作(zuo)針對傳統三(san)(san)維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)光伏器(qi)(qi)件(jian)(jian)(jian)穩(wen)(wen)(wen)定性差的(de)(de)(de)特點，從(cong)成(cheng)膜(mo)機理(li)(li)上(shang)提出了量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)(jing)/三(san)(san)維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)復合結構的(de)(de)(de)有(you)(you)效(xiao)(xiao)調控(kong)手段(duan)，有(you)(you)望從(cong)根(gen)本(ben)上(shang)提高器(qi)(qi)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)使用壽命，降(jiang)低(di)器(qi)(qi)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)制備(bei)成(cheng)本(ben)，為工(gong)業(ye)化(hua)生高效(xiao)(xiao)穩(wen)(wen)(wen)定鈣(gai)(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)太(tai)陽能(neng)電(dian)池提供了新的(de)(de)(de)技(ji)術途徑(jing)。

Advanced Materials是材(cai)料學科(ke)世界頂尖期刊，在(zai)國際材(cai)料領域(yu)享譽盛名(ming)，當前影響因子27.39。該(gai)研究工(gong)作受到國家自然(ran)科(ke)學基金委、深(shen)圳市科(ke)創委以(yi)及(ji)深(shen)圳職業技術學院的資助。

（霍夫(fu)曼先(xian)進(jin)材料研究院(yuan)）