近日，我(wo)校(xiao)霍夫曼先(xian)(xian)進材(cai)(cai)料(liao)研究(jiu)院諾(nuo)獎團隊在(zai)利(li)用高能同步輻射對鈣鈦(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)(liang)(liang)子(zi)阱的(de)形成機理研究(jiu)領(ling)域取(qu)得重要進展(zhan)：研究(jiu)團隊采用高能掠入射角X射線衍射實時(shi)表征了(le)在(zai)三維鈣鈦(tai)(tai)礦(kuang)表面通過(guo)旋涂長(chang)鏈有機銨鹽(yan)溶液法所制備鈣鈦(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)(liang)(liang)子(zi)阱形成過(guo)程，明確(que)了(le)與長(chang)鏈有機銨分子(zi)發生反應(ying)的(de)反應(ying)物；并通過(guo)追蹤反應(ying)產(chan)物在(zai)熱退火前后的(de)晶體結構(gou)演變，探究(jiu)了(le)鈣鈦(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)(liang)(liang)子(zi)阱形成過(guo)程的(de)具體路徑。這一(yi)研究(jiu)成果發表在(zai)材(cai)(cai)料(liao)領(ling)域國際頂尖期刊《先(xian)(xian)進材(cai)(cai)料(liao)》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上，論文第(di)一(yi)作者為霍夫曼先(xian)(xian)進材(cai)(cai)料(liao)研究(jiu)院胡漢林副教授，深圳職業技術學院為論文第(di)一(yi)完成單位。

有機(ji)(ji)-無機(ji)(ji)雜化鈣(gai)鈦(tai)礦太陽(yang)能電(dian)池(chi)(chi)，因(yin)(yin)其優(you)異的(de)(de)(de)(de)光電(dian)轉換效率（經認證的(de)(de)(de)(de)單結小面(mian)積有機(ji)(ji)-無機(ji)(ji)雜化鈣(gai)鈦(tai)礦太陽(yang)能電(dian)池(chi)(chi)效率已達(da)25.5%）、較低的(de)(de)(de)(de)成本以及優(you)良的(de)(de)(de)(de)力(li)學(xue)柔性等特點，在(zai)新(xin)(xin)能源領域展現出了巨大的(de)(de)(de)(de)應用前景。而基于(yu)ABX3傳統(tong)三維(wei)(wei)(wei)結構(gou)的(de)(de)(de)(de)鈣(gai)鈦(tai)礦材料(liao)由于(yu)自(zi)身的(de)(de)(de)(de)離子(zi)遷移，以及在(zai)外界光、熱、水等因(yin)(yin)素下(xia)很(hen)容易被破壞，面(mian)臨著長期穩(wen)定(ding)性差的(de)(de)(de)(de)問題，嚴重制(zhi)約了其實際應用。科學(xue)工作者創新(xin)(xin)地通(tong)過鈣(gai)鈦(tai)礦量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)修(xiu)飾傳統(tong)的(de)(de)(de)(de)三維(wei)(wei)(wei)鈣(gai)鈦(tai)礦方法來制(zhi)備具有量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)/三維(wei)(wei)(wei)鈣(gai)鈦(tai)礦復合結構(gou)的(de)(de)(de)(de)太陽(yang)能電(dian)池(chi)(chi)，使得(de)所制(zhi)備的(de)(de)(de)(de)器件(jian)(jian)具有良好的(de)(de)(de)(de)耐(nai)輻照、耐(nai)高(gao)溫和(he)(he)耐(nai)濕(shi)度特性。現有的(de)(de)(de)(de)報道(dao)主要集(ji)中在(zai)器件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)效率和(he)(he)穩(wen)定(ding)性，但對于(yu)量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)的(de)(de)(de)(de)形成機(ji)(ji)理(li)卻鮮有報道(dao)，尤其是(shi)對在(zai)不(bu)同條件(jian)(jian)下(xia)的(de)(de)(de)(de)鈣(gai)鈦(tai)礦量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)生長機(ji)(ji)理(li)并不(bu)清(qing)楚(chu)。

為(wei)此，我校研究(jiu)(jiu)(jiu)團(tuan)隊采(cai)用高能(neng)(neng)同(tong)步(bu)輻射(she)掠入(ru)射(she)角X射(she)線衍射(she)實(shi)時表(biao)征了(le)(le)在三(san)維(wei)(wei)(wei)(wei)鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)表(biao)面通過旋涂長鏈(lian)有(you)(you)機(ji)(ji)銨(an)鹽溶液法所制(zhi)備鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)形(xing)成(cheng)(cheng)過程，在了(le)(le)解鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)生(sheng)長機(ji)(ji)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)前(qian)提(ti)下，研究(jiu)(jiu)(jiu)了(le)(le)不(bu)同(tong)反(fan)(fan)應(ying)(ying)條件(jian)(jian)(jian)對鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相純度和(he)取向有(you)(you)序性產生(sheng)影響。該項成(cheng)(cheng)果從(cong)化學反(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)理(li)(li)上確定了(le)(le)與長鏈(lian)分子(zi)(zi)反(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)應(ying)(ying)物，明確了(le)(le)鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)機(ji)(ji)理(li)(li)，探究(jiu)(jiu)(jiu)了(le)(le)鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)(diao)控與器(qi)件(jian)(jian)(jian)效(xiao)(xiao)率以及(ji)穩定性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)本(ben)質聯系，并指出了(le)(le)有(you)(you)效(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)(diao)控手(shou)段，建立了(le)(le)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)/三(san)維(wei)(wei)(wei)(wei)鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)復合(he)結(jie)構薄膜最基(ji)礎理(li)(li)論依(yi)據。鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)優越的(de)(de)(de)(de)(de)(de)材(cai)料性能(neng)(neng)預(yu)示著理(li)(li)論上它具備打(da)破現有(you)(you)傳統(tong)光(guang)伏格局(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)力，目前(qian)科研領域正在關(guan)注(zhu)單結(jie)鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)電(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)轉換(huan)效(xiao)(xiao)率、穩定性和(he)降(jiang)低鉛(qian)污染，有(you)(you)初(chu)創企業(ye)推出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)單結(jie)組(zu)件(jian)(jian)(jian)能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)轉換(huan)效(xiao)(xiao)率已超過17%，接(jie)近多晶硅組(zu)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)轉換(huan)效(xiao)(xiao)率，并且理(li)(li)論成(cheng)(cheng)本(ben)更低。本(ben)研究(jiu)(jiu)(jiu)工(gong)作針對傳統(tong)三(san)維(wei)(wei)(wei)(wei)鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)光(guang)伏器(qi)件(jian)(jian)(jian)穩定性差的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特點，從(cong)成(cheng)(cheng)膜機(ji)(ji)理(li)(li)上提(ti)出了(le)(le)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)/三(san)維(wei)(wei)(wei)(wei)鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)復合(he)結(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)效(xiao)(xiao)調(diao)(diao)(diao)控手(shou)段，有(you)(you)望(wang)從(cong)根本(ben)上提(ti)高器(qi)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用壽命，降(jiang)低器(qi)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)備成(cheng)(cheng)本(ben)，為(wei)工(gong)業(ye)化生(sheng)高效(xiao)(xiao)穩定鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)太陽能(neng)(neng)電(dian)池(chi)(chi)提(ti)供了(le)(le)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)技術(shu)途徑。

Advanced Materials是(shi)材(cai)料學科(ke)世界頂尖期(qi)刊，在國際(ji)材(cai)料領域(yu)享譽盛(sheng)名，當前(qian)影響(xiang)因子27.39。該研(yan)究工(gong)作受到國家自然(ran)科(ke)學基金委(wei)、深(shen)圳市科(ke)創委(wei)以及深(shen)圳職(zhi)業技(ji)術學院(yuan)的資助。

（霍夫曼先進(jin)材料研究院(yuan)）