近日，我校(xiao)霍夫曼(man)先進(jin)材(cai)料(liao)研(yan)究(jiu)(jiu)院諾獎團(tuan)隊(dui)在利用(yong)(yong)高能(neng)同(tong)步輻射(she)對鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)(jing)的形(xing)(xing)成機理研(yan)究(jiu)(jiu)領域取得重要進(jin)展：研(yan)究(jiu)(jiu)團(tuan)隊(dui)采(cai)用(yong)(yong)高能(neng)掠入射(she)角X射(she)線衍射(she)實時表征了(le)(le)在三維鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦表面通(tong)過旋涂長鏈(lian)(lian)有機銨(an)鹽溶(rong)液法(fa)所(suo)制(zhi)備鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)(jing)形(xing)(xing)成過程，明確了(le)(le)與長鏈(lian)(lian)有機銨(an)分(fen)子(zi)發生反應的反應物(wu)；并通(tong)過追蹤反應產(chan)物(wu)在熱退火前(qian)后的晶體(ti)結(jie)構演變，探究(jiu)(jiu)了(le)(le)鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)(jing)形(xing)(xing)成過程的具體(ti)路徑(jing)。這一研(yan)究(jiu)(jiu)成果發表在材(cai)料(liao)領域國際頂尖期刊《先進(jin)材(cai)料(liao)》（Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202006238）上，論文第(di)一作者為(wei)霍夫曼(man)先進(jin)材(cai)料(liao)研(yan)究(jiu)(jiu)院胡漢林副教授，深(shen)圳職業(ye)技(ji)術學(xue)院為(wei)論文第(di)一完成單位。

有(you)機(ji)(ji)-無機(ji)(ji)雜化鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)太(tai)陽(yang)能電(dian)池(chi)，因(yin)其(qi)優異的(de)光(guang)電(dian)轉(zhuan)換效率(lv)（經(jing)認證的(de)單結小面(mian)積有(you)機(ji)(ji)-無機(ji)(ji)雜化鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)太(tai)陽(yang)能電(dian)池(chi)效率(lv)已達25.5%）、較低的(de)成本(ben)以及優良(liang)的(de)力學柔性(xing)等(deng)特(te)點，在新能源領域展現(xian)出了(le)巨(ju)大的(de)應用(yong)前景。而(er)基于ABX3傳(chuan)統(tong)三維(wei)結構的(de)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)材(cai)料由(you)于自身的(de)離子(zi)遷(qian)移，以及在外界光(guang)、熱(re)、水(shui)等(deng)因(yin)素(su)下很容易被破壞，面(mian)臨著長期穩(wen)定性(xing)差(cha)的(de)問題，嚴重制約了(le)其(qi)實際應用(yong)。科學工作者(zhe)創新地通過(guo)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)(jing)修(xiu)飾傳(chuan)統(tong)的(de)三維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)方法來制備具有(you)量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)(jing)/三維(wei)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)復合結構的(de)太(tai)陽(yang)能電(dian)池(chi)，使(shi)得所(suo)制備的(de)器件具有(you)良(liang)好(hao)的(de)耐輻照、耐高溫和耐濕度特(te)性(xing)。現(xian)有(you)的(de)報道主(zhu)要集中(zhong)在器件的(de)效率(lv)和穩(wen)定性(xing)，但對于量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)(jing)的(de)形成機(ji)(ji)理卻鮮有(you)報道，尤(you)其(qi)是對在不同條件下的(de)鈣(gai)(gai)(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)量(liang)(liang)子(zi)阱(jing)(jing)生長機(ji)(ji)理并不清楚。

為此，我校研究(jiu)(jiu)團隊采(cai)用高(gao)(gao)能(neng)(neng)(neng)同步輻射(she)掠入射(she)角(jiao)X射(she)線衍射(she)實時表(biao)征了(le)在(zai)(zai)三(san)(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)表(biao)面(mian)通過旋涂(tu)長(chang)鏈(lian)有(you)機銨鹽溶液法所制備(bei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)形成(cheng)過程(cheng)，在(zai)(zai)了(le)解鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)生長(chang)機理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)前提(ti)下，研究(jiu)(jiu)了(le)不同反(fan)(fan)應條件(jian)對(dui)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)純度和取向有(you)序性(xing)(xing)產(chan)生影響。該項成(cheng)果從(cong)化(hua)學反(fan)(fan)應的(de)(de)(de)(de)(de)機理(li)上(shang)確定(ding)了(le)與(yu)長(chang)鏈(lian)分子(zi)(zi)反(fan)(fan)應的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)應物，明確了(le)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)形成(cheng)機理(li)，探究(jiu)(jiu)了(le)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)控(kong)與(yu)器(qi)件(jian)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)以及穩定(ding)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)本質聯系，并指出(chu)了(le)有(you)效(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)控(kong)手(shou)段，建立了(le)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)/三(san)(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)復合結(jie)構薄(bo)膜最(zui)基礎(chu)理(li)論(lun)(lun)依(yi)據(ju)。鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)優(you)越的(de)(de)(de)(de)(de)材(cai)料性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)預示著理(li)論(lun)(lun)上(shang)它具備(bei)打破現有(you)傳(chuan)統光(guang)伏格(ge)局(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力，目前科研領域正在(zai)(zai)關注單結(jie)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)電池的(de)(de)(de)(de)(de)轉換(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)、穩定(ding)性(xing)(xing)和降(jiang)低鉛污染，有(you)初創(chuang)企業推(tui)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)單結(jie)組(zu)件(jian)能(neng)(neng)(neng)量(liang)轉換(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)已(yi)超過17%，接(jie)近多晶硅組(zu)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)轉換(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)，并且(qie)理(li)論(lun)(lun)成(cheng)本更低。本研究(jiu)(jiu)工(gong)作針對(dui)傳(chuan)統三(san)(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)光(guang)伏器(qi)件(jian)穩定(ding)性(xing)(xing)差的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)點，從(cong)成(cheng)膜機理(li)上(shang)提(ti)出(chu)了(le)量(liang)子(zi)(zi)阱(jing)(jing)/三(san)(san)維(wei)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)復合結(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)效(xiao)(xiao)調(diao)控(kong)手(shou)段，有(you)望從(cong)根本上(shang)提(ti)高(gao)(gao)器(qi)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用壽命，降(jiang)低器(qi)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)制備(bei)成(cheng)本，為工(gong)業化(hua)生高(gao)(gao)效(xiao)(xiao)穩定(ding)鈣(gai)(gai)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)礦(kuang)(kuang)(kuang)太陽(yang)能(neng)(neng)(neng)電池提(ti)供了(le)新的(de)(de)(de)(de)(de)技術(shu)途(tu)徑。

Advanced Materials是材(cai)料學(xue)科(ke)世界頂尖期刊，在(zai)國際材(cai)料領域享譽盛(sheng)名，當前影響因子27.39。該研(yan)究工作受到國家自然科(ke)學(xue)基金委、深圳(zhen)市科(ke)創委以及深圳(zhen)職業技術(shu)學(xue)院的(de)資助(zhu)。

（霍夫曼(man)先進材料研(yan)究(jiu)院）