一层添加了纳米粒子的聚合物材料，能让海水淡化滤膜具备吸收阳光、自行加热海水的功能，使淡化过程无须用电。
美国赖斯大学研究人员在新一期美国《国家科学院学报》上报告说，这是该校纳米技术水处理中心第一项重大创新，结合了膜蒸馏技术与纳米光子学。
膜蒸馏是当前主要的海水淡化方案之一，它利用微孔膜的特殊性质，使加热的海水在膜的一侧产生水蒸气，通过滤膜后冷凝成淡水。由于无须把海水加热到沸腾的程度，膜蒸馏的能耗比传统的热蒸馏要低，但仍然很可观。
研究人员利用市面上普通的纳米炭黑粒子，结合多孔聚合物研制出一层特殊材料，放置在滤膜表面。这层材料能吸收80%的阳光能量，只通过太阳能就可以加热海水、产生水蒸气。
添加了特殊材料层的滤膜厚约几毫米。研究人员说，如果用聚光手段，每平方米滤膜每小时可生产6升淡水。他们计划开发出模块化的装置，使用户能便捷地根据实际需求搭建规模合适的淡化设施。
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在可扩展制备的钙钛矿太阳能模块中，埋入型异质界面常因结晶过程中应力诱导的纳米间隙而形成缺陷，导致非辐射复合与机械剥离，限制器件效率与稳定性。基于BIPN策略，刮涂制备的钙钛矿太阳能电池认证效率达25.7%，小面积器件效率达26.0%；20.25cm迷你模块效率为22.5%，且在连续光照2100小时后无衰减。该研究揭示了可扩展钙钛矿光电器件中埋入界面失效机制，并提供了一条兼具机械强化与化学稳定的产业化路径。
钙钛矿异质结的合理设计对提升钙钛矿太阳能电池的效率和运行稳定性至关重要。然而，传统方法在纳米尺度上精确控制界面相纯度及实现共形异质结覆盖方面面临挑战。本研究香港城市大学朱宗龙、伦敦帝国理工学院NicholasJ.Long和中南大学李博等人提出了一种“软-软”相互作用引导策略，通过在有机阳离子溶液中引入二甲基硫醚作为软路易斯碱添加剂，调控钙钛矿异质结的形成。
而引入DCl层后，PLQY和QFLS值大幅恢复，证明DCl有效抑制了C60诱导的复合损失。未经极化时，DCl处理的单结钙钛矿电池效率从19.0%提升至21.9%（图a），大面积器件效率达21.0%（图b）。在钙钛矿/硅叠层电池中，DCl处理使效率从28.4%提升至30.5%，经极化后进一步达到31.1%的认证效率。
在无机空穴传输材料上沉积的钙钛矿薄膜质量长期以来限制了相应器件的性能。基于CuCoO的冠军器件实现了26.70%和25.07%的高功率转换效率。异相成核与外延生长机制：CuCoO与钙钛矿之间近乎完美的晶格匹配促进了高质量钙钛矿薄膜的形成，显著降低了缺陷密度与残余应变。
钙钛矿层与空穴传输材料之间的界面缺陷和自由体积对钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性具有关键影响。结合实验表征和原子分子动力学模拟，发现AdF-BCz相较于无氟的NF-BCz和对称氟化的SdF-BCz，表现出更优异的界面钝化稳定性，以及与钙钛矿表面更强的粘附力。此外，AdF-BCz还能减少界面自由体积，促进更紧密的界面接触，有效抑制离子迁移和钙钛矿降解。
论文概览钙钛矿层与空穴传输材料之间的界面缺陷和自由体积是影响钙钛矿太阳能电池效率与稳定性的关键因素。此外，AdF-BCz还能减少界面自由体积，促进更紧密的界面接触，有效抑制离子迁移和钙钛矿降解。图a展示了钙钛矿/空穴传输材料界面存在的普遍问题以及经过优化分子修饰后的理想高质量界面。其基于该材料的PSCs实现了25.35%的高效率与卓越的长期稳定性，为高性能、高稳定性钙钛矿太阳能电池的开发提供了新思路。
该研究提出了一种通用型超分子调控策略，实现了钙钛矿太阳能电池在效率、稳定性与环境可持续性三个方面的协同优化，为解决钙钛矿材料的稳定性问题提供了一种新思路。
在此，我们使用一氧化二氮代替现有的CO2作为替代氧源，成功地为SHJ太阳能电池沉积了具有高结晶度的nc-SiOx:HFSF层。同时研究了N2O作为氧源对薄膜性能的影响。随着SHJ太阳能电池走向柔性制造，Jsc的限制变得更加明显。这一特性使得可以更灵活地适应选择性传输以提高太阳能电池的性能。
浙江大学和浙江爱光太阳能科技的研究人员解释说，虽然钙钛矿-硅叠层光伏电池很有吸引力，但实现利用金字塔尺寸大于 2 μm 的工业纹理硅 (ITS) 的高效叠层架构仍然是一项重大挑战。这种纹理表面使后续空穴选择层沉积的均匀覆盖和钙钛矿的高质量沉积变得复杂，最终导致叠层器件的显著接触损耗。
尽管有机太阳能电池(OSCs)的效率已超过20%，但大多数高效器件依赖于三元活性层以平衡开路电压(VOC)、短路电流密度(JSC)和填充因子(FF)。相比之下，二元器件具有形貌调控简单、工艺复杂度低和重复性好等优势，更有利于未来应用。本研究南开大学万相见等人通过结合中心核不对称取代与卤素工程，设计并合成了两种不对称受体Ph-2F和Ph-2Cl。这种不对称设计显著提升了受体的发光性能(Ph-2F的PLQY达10.36%)，有效抑制了非辐射能量损失(ΔE3低至0.193 eV)，同时优化了与聚合物给体PM6的纳米形貌。最终，基于PM6:Ph-2F的二元器件实现了20.33%的冠军效率(认证效率19.70%)，是目前不对称受体二元OSCs的最高值。此外，13.5 cm²的大面积模块效率达到17.16%，创下二元OSCs模块的效率纪录。
导语钙钛矿太阳能电池的效率已媲美单晶硅电池，但长期稳定性问题阻碍其商业化进程。近日，研究团队在《AdvancedMaterials》发表重磅研究，设计了一类基于螺-吩噻嗪的新型空穴传输材料，其中氟功能化衍生物在小面积电池中实现25.75%的认证效率，25cm组件效率达22.07%，并在ISOS-L3老化测试中保持80%效率超过1000小时，性能与稳定性全面超越传统Spiro-OMeTAD！核心创新点分子设计突破：以螺-吩噻嗪为核心骨架，通过不对称引入萘基、氟代芳烃或芴基调控能级与热稳定性。
