1. Nature Energy: 19.9％效率！高效超薄GaAs太陽能電池
傳統的光伏器件目前由相對厚的半導體層制成，對于硅為~150 μm，對于CuInGaSe，CdTe或III-V直接帶隙半導體為2-4μm。超薄太陽能電池可以大大節省材料和處理時間。理論模型表明光捕獲可以補償減少的單程吸收，但光學和電學損失極大地限制了其性能。
巴黎薩克萊大學Stéphane Collin提出了一種基于平面有源層中多諧振吸收的策略，開發了一種205 nm厚的GaAs太陽能電池，其認證效率為19.9％。它使用通過軟納米壓印光刻制造的納米結構銀背鏡。利用光柵引起的多個重疊共振實現寬帶光捕獲。對整個太陽能電池架構進行全面的光學和電氣分析，為進一步改進提供了途徑，并表明25％的效率是是可以實現的。
A19.9%-efficient ultrathin solar cell based on a 205-nm-thick GaAs absorber anda silver nanostructured back mirror, Nature Energy (2019)
https://www.nature.com/articles/s41560-019-0434-y
2. Nat. Photon.：從極化微腔走向最佳單光子源
一個最佳的單光子源應該確定地一次只能傳送一個光子，而不需要在光源的效率和光子不可區分之間進行權衡。然而，所有報道的無法區分單光子的固態光源都必須依賴于偏振濾波，這將效率降低了50％，從根本上限制了光子量子技術的縮放。
近日，中國科學技術大學Chao-Yang Lu、Jian-Wei Pan通過確定性地耦合到偏振選擇性Purcell微腔的相干驅動量子點來克服這一長期挑戰。研究人員設計偏振正交激發收集方案以最小化共振激發下的偏振濾波損耗。極化單光子效率為0.60±0.02（0.56±0.02），單光子純度為0.975±0.005（0.991±0.003），微柱（布拉格光柵）的不可區分性為0.975±0.006（0.951±0.005） ）。該工作為真正優化的單光子源提供了有前途的解決方案，同時結合了近一致的不可區分性和近乎統一的系統效率。
Wang, H. Lu, C.-Y. Pan, J.-W.et al. Towards optimal single-photon sources from polarized microcavities.Nat. Photon. 2019.
DOI: 10.1038/s41566-019-0494-3
https://www.nature.com/articles/s41566-019-0494-3
3. Nat. Commun.: 具有高能量轉換效率、穩定且明亮的甲脒基鈣鈦礦發光二極管
可溶液加工的鈣鈦礦顯示出高發射性和良好的電荷傳輸性，使其對具有高能量轉換效率的低成本發光二極管（LED）具有吸引力。盡管器件的效率得到了很大的提高，但鈣鈦礦LED的穩定性仍然是一個主要障礙。近日，南京工業大學黃維院士、王建浦教授通過優化甲脒碘化鉛薄膜，制備了具有高能量轉換效率的穩定且明亮的鈣鈦礦LED。
該LED顯示出10.7％的能量轉換效率，并且通過控制前體溶液的濃度，外部量子效率為14.2％而沒有外耦合增強。該器件在300 mA cm-2的電流密度下顯示出低效率滾降，即8.3％的能量轉換效率和14.0％的外部量子效率，使該器件比在高電流密度的最先進的有機和量子點LED更高效。此外，在100mA cm-2的電流密度下，具有芐胺處理的器件的半衰期為23.7小時，與近紅外有機LED的壽命相當。
Miao, Y. Huang, W. Wang, J. etal. Stable and bright formamidinium-based perovskite light-emitting diodes withhigh energy conversion efficiency. Nat. Commun. 2019.
DOI: 10.1038/s41467-019-11567-1
https://www.nature.com/articles/s41467-019-11567-1
4. Nat. Commun.: 鋰氧電池中有機碘化物還原脫乙基形成負極界面層
在鋰氧電池中，氧化還原媒介作為一種可溶性催化劑可以通過為Li2O2的形成提供足夠的固液界面接觸來降低充電過電勢。然而，氧化還原媒介的存在常常會引入一些不必要的副反應，最典型的就是所謂的穿梭效應既能夠導致氧化還原媒介的損失又會造成能量效率下降。
在本文中，上海硅酸鹽研究所的Tao Zhang等將三乙基碘化硫作為一種雙功能添加劑應用在鋰氧電池中。這種有機化合物既能夠充當氧化還原媒介又能夠用作SEI膜成膜添加劑。在充電過程中，有機碘化物與無機碘化物表現出類似的過氧化鋰氧化能力。同時，這種有機碘在負極表面通過還原脫乙基以及后續的氧化過程形成一層保護層。這層保護膜一方面能夠抑制金屬鋰與氧化還原媒介的反應，另一方面能夠傳導離子抑制枝晶生長。
XiaopingZhang, Tao Zhang et al, Anode interfacial layer formation via reductive ethyldetaching of organic iodide in lithium–oxygen batteries, Nature Communications, 2019
https://www.nature.com/articles/s41467-019-11544-8
5. Nat. Commun.: 靶向內質網的光動力/光熱治療可增強免疫原性癌細胞的死亡率
與免疫原性細胞死亡(ICD)相關的免疫原性可通過內質網（ER）應激產生的活性氧(ROS)誘發產生。浙江大學游劍教授團隊提出了一種雙靶向ER的策略來將光動力治療(PDT)、光熱治療(PTT)和免疫治療進行結合。該納米系統由可靶向ER的pardaxin (FAL)肽修飾的、吲哚菁綠(ICG)共軛的中空金納米球(FAL-ICG-HAuNS)和用于改善乏氧的載氧血紅蛋白(Hb)脂質體(FAL-Hb lipo)組成。
與非靶向納米系統相比，該靶向ER的納米材料可以在近紅外(NIR)光的照射下在細胞表面誘導產生ER應激和鈣網蛋白(CRT)的暴露。而CRT是ICD的標記物，它可作為一種“吃我”的信號去刺激樹突狀細胞發揮抗原遞呈的功能。因此，一系列的免疫反應會被激活，包括CD8+ T細胞的增殖和細胞毒性因子的分泌等。研究結果表明，該納米系統可通過靶向ER 進行PDT-PTT并利用基于ROS的ER應激促進ICD相關免疫治療，實現增強的抗腫瘤效果。
WeiLi, Jian You. et al. Targeting photodynamic and photothermal therapy tothe endoplasmic reticulum enhances immunogenic cancer cell death. NatureCommunications. 2019
https://www.nature.com/articles/s41467-019-11269-8
6. Nat. Commun.: 碳納米管量子電容與電化學電容的測量
在液體電解質中，納米管和溶劑化離子之間的電子界面的性質由兩種截然不同的物理現象控制：量子和化學。量子成分產生于電子態密度的急劇變化，化學成分則產生于離子屏蔽和擴散。在本文中，加利福尼亞大學的Peter J. Bruke等使用集成的片上屏蔽技術定量測量了碳納米管的電容值。
他們發現在室溫下其電容值是施加的偏壓電位（從-0.7 V到0.3 V）和離子濃度（從10mM到1M KCl的溶液）的函數。研究人員確定了量子電容和電化學電容的相對貢獻，并用理論模型對測量結果進行了驗證。該項研究成果代表了在與液體電解質接觸的縮小尺寸系統中對電容的量子效應的測量的重要性，這是納米技術、能量和生命之間的界面中一個重要且新興的主題。
JinfeiLi, Peter J. Bruke et al, Measurement of the combined quantum andelectrochemical capacitance of a carbon nanotube, Nature Communications, 2019
https://www.nature.com/articles/s41467-019-11589-9?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+ncomms%2Frss%2Fcurrent+%28Nature+Communications+-+current%29
7. Chemical Reviews: 多元醇中的鈀納米粒子—合成、催化偶聯與氫化
醇類物質尤其是多元醇在金屬納米粒子的合成過程中起到了十分關鍵的作用，它們常常被用作還原劑、溶劑或者穩定劑。多元醇不僅結構柔性（取決于其OH官能團的數量和固有的氫鍵數目）而且其分布廣泛的分子量對于金屬納米粒子的精準合成都有十分重要的影響。在金屬基納米催化領域，鈀占據了優勢地位，主要是因為它在反應性方面具有顯著的通用性，是合成中最重要的工具。
在本文中法國圖盧茲大學的Daniel Pla和Montserrat Gomez等綜述了多元醇介質中鈀基納米顆粒的控制合成，重點介紹了在裁剪尺寸、形貌、結構和表面狀態等方面的研究進展。此外，作者還討論了鈀納米粒子在多元醇溶劑中的應用，它應用于兩種最相關的鈀催化工藝，即偶合和氫化反應。
IsabelleFavier, Daniel Pla, Montserrat Gomez et al, Palladium Nanoparticles in Polyols:Synthesis, Catalytic Couplings, and Hydrogenations, Chemical Reviews, 2019
DOI: 10.1021/acs.chemrev.9b00204
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.9b00204
8. AEM: 無摻雜共面D-π-D空穴傳輸材料的合理設計助力高性能鈣鈦礦太陽能電池
近日，廣東工業大學Ning Cai聯合香港城市大學Sai-WingTsang報道了兩種新型D-π-D空穴傳輸材料（HTM），縮寫為BDT-PTZ和BDT-POZ，由4,8‐di(hexylthio)‐benzo[1,2‐b:4,5‐b′]dithiophene(BDT) 作為π-共軛接頭，和N‐(6‐bromohexyl) phenothiazine (PTZ)/N‐(6‐bromohexyl) phenoxazine (POZ) 作為供體單元。
上述兩種HTM在p-i-n鈣鈦礦太陽能電池（PSC）中作為無摻雜劑的HT層，分別具有18.26％和19.16％的優異功率轉換效率。特別是，BDT-POZ表現出優異的填充因子81.7％，這與其通過穩態/瞬態熒光光譜和空間電荷限制電流技術驗證的更有效的空穴提取和傳輸一致。單晶X射線衍射表征暗示這兩種分子呈現不同的堆積趨勢，這可能解釋了PSC中的各種界面空穴傳輸能力。
Chen, Y. Cai, N. Tsang, S.-W. et al. RationalDesign of Dopant‐Free Coplanar D‐π‐D Hole‐Transporting Materials for High‐Performance Perovskite Solar Cells with Fill Factor Exceeding 80%.AEM 2019.
DOI: 10.1002/aenm.201901268
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201901268
9. AEM: 0度反溶劑浸泡，大面積鈣鈦礦太陽能電池更給力
大規模生產大面積的太陽能電池對高性能鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)的商業化有著很高的需求。然而，目前很少報道用于形成高度取向的均勻鈣鈦礦膜的卷對卷相容的沉積方法。近日，延世大學Jooho Moon研究團隊介紹了與大面積制造兼容的簡便冷抗溶劑洗浴方法。
將濕的前體膜浸沒在0℃的冷抗溶劑浴中，可延遲成核、生長動力實現高度取向的鈣鈦礦沿垂直于基底的[110]和[220]方向生長。高度優選的晶體取向有利于有效的電荷提取，并減少鈣鈦礦薄膜內部和晶粒內缺陷的數量，PCE最大值為18.50％。此外，采用冷反溶劑浸泡法制備具有均勻光伏器件參數的大面積（8×10 cm2）PSC，從而驗證了該方法的放大能力。
Jang, G. Moon, J. et al. Cold Antisolvent Bathing Derived HighlyEfficient Large‐AreaPerovskite Solar Cells. AEM 2019.
DOI: 10.1002/aenm.201901719
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201901719
10. AFM: 基于三胺的芳香陽離子作為高效鈣鈦礦太陽能電池的新型穩定劑
鈣鈦礦太陽能電池的運行穩定性一直是一個挑戰。通常，濕度和熱量是鈣鈦礦最常見的降解來源。近日，首爾國立大學ByungwooPark研究團隊提出1,2,4-三唑作為有效的陽離子溶質以改善鈣鈦礦太陽能電池的性能和穩定性。1,2,4-三唑是一種芳香族陽離子，具有低偶極矩，在濕度和熱量下是穩定的。
此外，它還具有三個氮原子，在晶格中形成額外的氫鍵，使材料穩定；1,2,4-三唑合金鈣鈦礦表現出降低的陷阱密度和薄膜粗糙度以及增強的載流子壽命和導電性。研究人員利用1,2,4-三唑合金化的太陽能電池實現了20.9％的功率轉換效率，在極端條件下（85℃/ 85％相對濕度（RH），封裝）具有優異的穩定性700小時。
Kim, J. Park, B. et al.Triamine-Based Aromatic Cation as a Novel Stabilizer for Efficient PerovskiteSolar Cells. AFM 2019.
DOI: 10.1002/adfm.201905190
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adfm.201905190
