記者從上海科技大學(xué)獲悉，該校物質(zhì)學(xué)院陳剛課題組研究制備出一種基于有機無機雜化鈣鈦礦材料的二維彩色光子晶體薄膜，并在此基礎(chǔ)上制成具有良好光電轉(zhuǎn)換效率的彩色太陽能電池器件。相關(guān)研究已發(fā)表于《納米快報》。

反蛋白石結(jié)構(gòu)作為一種特殊的納米結(jié)構(gòu)，可以有效地優(yōu)化材料的光學(xué)和電學(xué)性能；具有反蛋白石結(jié)構(gòu)的薄膜可以形成光子晶體，從而展現(xiàn)光子晶體的諸多優(yōu)越性能。

研究人員首次利用模板輔助旋涂法，制備了不同納米尺度、鈣鈦礦種類和合成方法的反蛋白石結(jié)構(gòu)的二維鈣鈦礦光子晶體薄膜。這類薄膜呈現(xiàn)豐富的色彩和一系列不同于本征鈣鈦礦材料的特殊性質(zhì)，如能帶的偏移。同時，綜合運用同步輻射表面掠入射x射線衍射、掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡、紫外可見吸收譜、熒光光譜和反射譜等表征手段，系統(tǒng)地研究了二維鈣鈦礦光子晶體薄膜的結(jié)構(gòu)和光電性能。在此基礎(chǔ)上，研究人員進(jìn)一步將二維光子晶體薄膜作為吸光材料應(yīng)用到鈣鈦礦太陽能電池中，成功制備出高效并具有豐富色彩的太陽能電池器件。

專家表示，此類嘗試在相關(guān)領(lǐng)域尚屬首次，為制備多功能鈣鈦礦光電器件提供了一種全新的思路。據(jù)悉，相關(guān)制備方法已申請國家專利。