近日，我校霍夫曼先進(jin)(jin)材料(liao)(liao)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)院諾獎團隊在利用(yong)高能同步輻(fu)射(she)對鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量子(zi)阱的形(xing)成機理研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)領域取(qu)得重要進(jin)(jin)展：研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)團隊采用(yong)高能掠入射(she)角X射(she)線衍(yan)射(she)實時表(biao)征(zheng)了在三維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)表(biao)面通(tong)過旋涂(tu)長(chang)鏈有(you)機銨(an)鹽溶液法所制備鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量子(zi)阱形(xing)成過程，明確了與長(chang)鏈有(you)機銨(an)分(fen)子(zi)發(fa)生反應的反應物；并通(tong)過追蹤反應產物在熱退(tui)火前后的晶體結(jie)構演變，探究(jiu)(jiu)(jiu)了鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)礦(kuang)(kuang)量子(zi)阱形(xing)成過程的具體路徑。這一研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)成果發(fa)表(biao)在材料(liao)(liao)領域國(guo)際頂尖期(qi)刊(kan)《先進(jin)(jin)材料(liao)(liao)》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上，論文(wen)(wen)第一作者為霍夫曼先進(jin)(jin)材料(liao)(liao)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)院胡(hu)漢林(lin)副教授，深圳職業技(ji)術學院為論文(wen)(wen)第一完成單位(wei)。

有(you)機(ji)(ji)-無機(ji)(ji)雜(za)化鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)太(tai)陽能(neng)(neng)電池(chi)，因(yin)其(qi)優(you)異的(de)(de)(de)光電轉換效率(lv)(lv)（經(jing)認證的(de)(de)(de)單結小(xiao)面(mian)積(ji)有(you)機(ji)(ji)-無機(ji)(ji)雜(za)化鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)太(tai)陽能(neng)(neng)電池(chi)效率(lv)(lv)已達25.5%）、較低的(de)(de)(de)成(cheng)本以(yi)及優(you)良(liang)的(de)(de)(de)力學柔(rou)性等特點，在(zai)新能(neng)(neng)源領域展現(xian)出了巨大的(de)(de)(de)應用(yong)前景。而(er)基于(yu)ABX3傳統(tong)三維(wei)結構的(de)(de)(de)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)材(cai)料由于(yu)自身的(de)(de)(de)離子遷(qian)移(yi)，以(yi)及在(zai)外界光、熱、水等因(yin)素下很容易被破壞，面(mian)臨著長(chang)期穩定性差的(de)(de)(de)問題，嚴重制(zhi)(zhi)約了其(qi)實(shi)際(ji)應用(yong)。科學工作者創新地通(tong)過鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)子阱(jing)(jing)修(xiu)飾傳統(tong)的(de)(de)(de)三維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)方法來制(zhi)(zhi)備具(ju)有(you)量(liang)子阱(jing)(jing)/三維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)復合結構的(de)(de)(de)太(tai)陽能(neng)(neng)電池(chi)，使得(de)所制(zhi)(zhi)備的(de)(de)(de)器(qi)件(jian)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)耐輻照、耐高溫和(he)耐濕度特性。現(xian)有(you)的(de)(de)(de)報道主要集中在(zai)器(qi)件(jian)的(de)(de)(de)效率(lv)(lv)和(he)穩定性，但對(dui)于(yu)量(liang)子阱(jing)(jing)的(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)機(ji)(ji)理(li)卻(que)鮮有(you)報道，尤其(qi)是對(dui)在(zai)不(bu)同(tong)條件(jian)下的(de)(de)(de)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)子阱(jing)(jing)生長(chang)機(ji)(ji)理(li)并不(bu)清楚。

為此，我校研究(jiu)(jiu)(jiu)團隊采用高能(neng)同(tong)步輻射(she)(she)掠入射(she)(she)角X射(she)(she)線衍(yan)射(she)(she)實時(shi)表征了(le)(le)(le)在(zai)三(san)(san)維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)表面通過(guo)旋(xuan)涂(tu)長鏈有(you)(you)機(ji)銨鹽溶液法所制備(bei)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)量子(zi)(zi)阱(jing)形成(cheng)過(guo)程，在(zai)了(le)(le)(le)解鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)生(sheng)長機(ji)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)前(qian)提下，研究(jiu)(jiu)(jiu)了(le)(le)(le)不(bu)同(tong)反(fan)(fan)(fan)應(ying)條件對鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)量子(zi)(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)(de)相純(chun)度和取(qu)向有(you)(you)序性產(chan)生(sheng)影響(xiang)。該項成(cheng)果(guo)從化學(xue)反(fan)(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)(de)(de)機(ji)理(li)(li)上確定(ding)了(le)(le)(le)與長鏈分子(zi)(zi)反(fan)(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)(fan)應(ying)物(wu)，明確了(le)(le)(le)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)量子(zi)(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)(de)形成(cheng)機(ji)理(li)(li)，探究(jiu)(jiu)(jiu)了(le)(le)(le)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)量子(zi)(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)(de)調控與器件效(xiao)(xiao)(xiao)率以(yi)及穩定(ding)性的(de)(de)(de)(de)本(ben)質聯系，并指出(chu)了(le)(le)(le)有(you)(you)效(xiao)(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)調控手段，建立了(le)(le)(le)量子(zi)(zi)阱(jing)/三(san)(san)維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)復(fu)合結構(gou)薄(bo)膜最基礎理(li)(li)論依據。鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)優越的(de)(de)(de)(de)材(cai)料性能(neng)預示著理(li)(li)論上它具備(bei)打破現有(you)(you)傳(chuan)統(tong)光(guang)伏格局的(de)(de)(de)(de)能(neng)力，目前(qian)科研領域正在(zai)關注單結鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)(xiao)(xiao)率、穩定(ding)性和降(jiang)低鉛(qian)污染，有(you)(you)初創企(qi)業推出(chu)的(de)(de)(de)(de)單結組件能(neng)量轉(zhuan)換(huan)效(xiao)(xiao)(xiao)率已超(chao)過(guo)17%，接近多(duo)晶硅(gui)組件的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)(xiao)(xiao)率，并且理(li)(li)論成(cheng)本(ben)更低。本(ben)研究(jiu)(jiu)(jiu)工(gong)(gong)作針(zhen)對傳(chuan)統(tong)三(san)(san)維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)光(guang)伏器件穩定(ding)性差的(de)(de)(de)(de)特點，從成(cheng)膜機(ji)理(li)(li)上提出(chu)了(le)(le)(le)量子(zi)(zi)阱(jing)/三(san)(san)維鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)復(fu)合結構(gou)的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)效(xiao)(xiao)(xiao)調控手段，有(you)(you)望從根本(ben)上提高器件的(de)(de)(de)(de)使用壽命，降(jiang)低器件的(de)(de)(de)(de)制備(bei)成(cheng)本(ben)，為工(gong)(gong)業化生(sheng)高效(xiao)(xiao)(xiao)穩定(ding)鈣(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)太(tai)陽能(neng)電(dian)池(chi)提供了(le)(le)(le)新的(de)(de)(de)(de)技術途(tu)徑。

Advanced Materials是材料學(xue)科世界頂(ding)尖期刊，在國際材料領域享譽盛(sheng)名，當(dang)前影響(xiang)因子27.39。該(gai)研究工作受到國家(jia)自(zi)然科學(xue)基(ji)金委、深(shen)圳市(shi)科創委以及深(shen)圳職業技術學(xue)院的(de)資助(zhu)。

（霍夫曼先進材料研究院）