无机功能材料学科方向

无机功能材料方向从分子、原子、电子等多层次上研究无机功能材料的性质与应用，通过对材料的成份、结构、组织与性能进行测试表征，研究开发先进材料与器件。该学科方向目前涉及以下两个研究领域：

①新型光伏薄膜材料与器件：主要研究多元半导体光伏薄膜材料的制备、光学和电学性质，宽谱域薄膜光伏电池的能带工程、光电转换和输运机理，以及材料和器件的退化机理和稳定性等化学物理问题。从薄膜材料的生长动力学出发，研究物理与化学气相沉积等成膜技术中等离子体的化学物理性质；衬底材料的表面及其对薄膜材料结构的影响；通过对薄膜材料的原子和分子设计，获得对薄膜成分、结构与性能进行有效控制的工艺及参数。在此基础上，研究光伏薄膜材料的能带结构、结构缺陷及其对载流子输运和光电转换过程的影响与作用机理，开发设计高效环保低成本的薄膜光伏器件。

该方向的研究特色为：低成本环保多元化合物薄膜太阳电池材料的研究。承担的科研项目有国家自然科学基金项目“Cu₂ZnSnS₄为吸收层的高转换效率低成本环保薄膜太阳电池研究”、教育部留学回国人员科研启动基金项目、广东省自然科学基金项目和广东省科技攻关项目等5项。发展了CuInS₂基薄膜太阳电池的一贯性全程反应溅射制备技术；实验证明了用环境友好的ZnS替代有毒性元素的CdS作为电池缓冲层的可行性；在国内开创了用环境友好的普通金属元素Zn与Sn替代贵金属In作为薄膜太阳电池吸收层材料的研究，获得国家自然科学基金项目的资助并结题，获得了光电学特性优异Cu2ZnSnS₄薄膜，以及适合于规模化生产的稳定而可靠的制备工艺与参数。研究成果获得广东省材料研究学会优秀科技论文二等奖和湛江市科技进步一等奖，在低成本环保多元化合物薄膜太阳电池材料的研究上处于国内先进水平。该领域还致力于新一代纳米结构薄膜太阳电池的研究，通过对硅纳米线薄膜的光学特性的研究，开发PECVD法低温制备硅纳米线薄膜的技术，降低硅纳米线太阳电池的生产成本，“PECVD法制备硅纳米线薄膜及其在太阳能电池中的应用”获得了广东高校优秀青年创新人才培育项目的资助。该领域的研究在《Applied Surface Science》， 《Chinese Science E》和《Journal of Physics and Chemistry of Solids》等刊物上发表SCI/EI学术论文30余篇。

②新型低维功能材料：主要研究新型低维功能材料的制备及其导电、发射和光催化等性质与应用。探索在液相、低温、常压等多种温和环境与条件下合成高质量、高性能功能材料的工艺流程，通过研究材料表面的原子排列、电子结构、吸附与脱附、界面原子之间以及粒子与表面原子的相互作用规律，获得功能材料的电磁、电光、电热或电声的耦合机理及其可能的应用途径，开发新的具有特殊结构和优异性能的功能材料及其应用技术。

该研究领域涉及新型宽带隙透明导电薄膜材料的制备、掺杂特性及在发光器件中的应用等。目前承担有广东省自然科学基金项目“氮铝共掺杂低阻P型ZnO薄膜及同质pn结的研究”。在ZnO方面，成功发展了ZnO的原位氧化和离子注入的p型掺杂技术，获得了高性能p型ZnO薄膜，为下一步研制短波长发光器件打下了坚实基础，在《Chinese Physics Letters》、《Chinese Physics》、《Journal of Alloys and Compounds》等刊物上发表SCI/EI学术论文20余篇。

同时，在该研究领域还结合湛江区域产业经济的特点及实际，开展了纳米TiO₂在环境保护和污水处理中的应用以及剑麻纤维改性等应用课题的攻关研究，承担的两项湛江市重点科技攻关项目已结题，取得了一批具有实际应用价值的科研成果和专利，产生了明显的经济及社会效益，对促进粤西地区水产养殖和剑麻等特色产业的可持续发展意义深远。